nghiên cứu hệ thống lái cho xe tải hyundai 2 5 tấn

1 Lời nói đầu Ngày nay, nhu cầu giao thông vận tải nước ta ngày tăng với phát triển mạnh mẽ kinh tế Ôtô đóng vai trò quan trọng giao thông vận tải Số lượng hành khách hàng hoá vận chuyển ôtô chiếm số lượng lớn tổng số hành khách hàng hoá vận chuyển hàng năm tất loại phương tiện Đó ôtô có khả động cao, vận chuyển hàng hoá nhiều loại địa hình Do điều kiện kinh tế xã hội nước ta mà số lượng ôtô tải chiếm số lượng lớn Trong đó, loại xe ôtô có tải trọng trung bình với ưu điểm khả động mang lại hiệu kinh tế vận chuyển khối lượng hàng hoá nhỏ quãng đường trung bình An toàn chuển động giao thông vận tải ôtô tiêu hàng đầu việc đánh giá chất lượng thiết kế sử dụng phương tiện Một hệ thống định đến tính an toàn ổn định chuyển động ôtô hệ thống lái Trong trình chuyển động đường, hệ thống lái có ảnh hưởng lớn đến an toàn chuyển động xe tốc độ cao , chúng không ngừng hoàn thiện Hầu hết loại xe tải có tải trọng trung bình nước ta sản xuất từ năm 1992 trở trước Các xe hệ thống trợ lực lái Chính mà em giao nhiệm vụ nghiên cứu hệ thống lái cho xe tải Hyundai 2.5 Sau tháng, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Trong trình thực không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận bảo ghóp ý thầy bạn Trong trình làm đồ án, em hướng dẫn tận tình thầy Thân QuốcViệt giúp đỡ bạn lớp Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI I MÔ TẢ CHUNG HỆ THỐNG LÁI Tổng quan hệ thống lái Hệ thống lái ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động ôtô nhờ quay vòng bánh xe dẫn hướng để giữ phương chuyển động thẳng hay chuyển động cong ôtô cần thiết Việc điều khiển hướng chuyển động xe thực sau: vành lái tiếp nhận lực tác động người lái truyền vào hệ thống lái, trục lái truyền mômen từ vô lăng tới cấu lái, cấu lái tăng mômen truyền từ vành lái tới dẫn động lái, dẫn động lái truyền chuyển động từ cấu lái đến bánh xe dẫn hướng Kết cấu lái phụ thuộc vào cấu chung xe chủng loại xe Để quay vòng người lái cần phải tác dụng vào vô lăng lực Đồng thời cần có phản lực sinh từ mặt đường lên mặt vuông góc với bánh xe Để quay vòng bánh xe dẫn hướng phải quay quanh tâm quay tức thời quay vòng Các trạng thái quay vòng xe Sự chuyển động thay đổi hướng chuyển động xe đường trình phức tạp Khi xe chuyển động đường vòng với tốc độ thấp ứng với vị trí góc quay vành tay lái định θvl xe quay vòng với bán kính quay vòng R0 tương ứng Đây coi trạng thái quay vòng tĩnh (quay vòng đủ) Trong thực tế xe thường chuyển động tốc độ lớn, trình quay vòng động, trạng thái quay vòng đủ xảy mà thường gặp trạng thái quay vòng thiếu quay vòng thừa xảy sở việc thay đổi tốc độ chuyển động, đàn hồi lốp hệ thống treo Khi quay vòng thiếu, để thực quay vòng xe theo bán kính R người lái phải tăng góc quay vành lái lượng θvl Khi quay vòng thừa, để thực quay vòng xe theo bán kính R người lái phải giảm góc quay vành lái lượng θvl Quay vòng thừa quay vòng thiếu trạng thái quay vòng nguy hiểm, làm tính ổn định tính điều khiển xe chúng gia tăng lực ly tâm (vận tốc quay vòng xe tăng kéo theo lực ly tâm quay vòng tăng) Ở trạng thái yêu cầu người lái phải có kinh nghiệm xử lý tốt Vấn đề chất tải, độ đàn hồi lốp có ảnh hưởng tới tính quay vòng tính an toàn chuyển động xe, đặc biệt xe có vận Ro Tr¹ng th¸i quay vßng thõa: RqvRo Rqv Ro tốc lớn +Hệ thống lái khí có trợ lực thuỷ lực khí nén 3.3 Phân loại theo kết cấu cấu lái +Cơ cáu lái kiểu trục vít glôbôit - lăn + Cơ cấu lái kiểu trục vít - rẻ quạt trục vít - êcu bi + Cơ cấu lái kiểu bánh - 3.4 Phân loại theo cách bố trí vành lái + Bố trí vành lái bên trái (theo luât đường bên phải) + Bố trí vành lái bên phải (theo luật đường bên trái) Yêu cầu hệ thống lái ôtô Một hệ thống định đến tính an toàn ổn định chuyển động ôtô hệ thống lái Theo hệ thống lái cần đảm bảo yêu cầu sau:  Đảm bảo tính vận hành cao ôtô có nghĩa khả quay vòng nhanh ngặt thời gian ngắn diện tích bé  Lực tác động lên vành lái nhẹ, vành lái nằm vị trí tiện lợi người lái  Đảm bảo động học quay vòng để bánh xe không bị trượt lết quay vòng  Hệ thống trợ lực phải có tính chất tuỳ động đảm bảo phối hợp chặt chẽ tác động hệ thống lái quay vòng bánh xe dẫn hướng  Tránh va đập truyền ngược từ bánh xe lên vành lái  Cơ cấu lái phải đặt phần treo để kết cấu hệ thống treo trước không ảnh hưởng đến động học cấu lái  Giữ chuyển động thẳng ổn định  Hệ thống lái phải bố trí thụân tiện việc bảo dưỡng sửa chữa II CÁC BỘ PHẬN HỢP THÀNH HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ A B Hình 1.2-Sơ đồ tổng quát hệ thống lái 1.Vành lái 2.Trục lái 3.Cơ cấu lái 4.Đòn quay đứng 5.Đòn kéo dọc 6.Hình thang lái 7.Đòn quay ngang 8.Trụ xoay đứng 9.Bánh xe Vành lái Vành lái có dạng vành tròn Lực người lái tác dụng lên vành lái tạo mô men quay để hệ thống lái làm việc Mô men tạo vành lái tích số lực người lái vành tay lái với bán kính vành lái Mvl=Pl.rvl Trong đó: Mvl : Là mô men vành lái Pl : Là lực mà người lái tạo vành lái rvl : Là bán kính vành lái Vành lái loại ôtô có độ dơ định, với xe không vượt Trục lái Trục lái có nhiệm truyền mômen lái xuống cấu lái Trục lái gồm có trục lái chuyển động truyền chuyển động quay vô lăng xuống cấu lái ống truc lái để cố định trục lái vào thân xe Trục lái kết hợp với cấu hấp thụ va đập Cơ cấu hấp thụ lực dọc trục tác dụng lên người lái có va đập mạnh tai nạn xảy Trục lái thường có hai loại: Loại trục lái thay đổi góc nghiêng loại trục lái không thay đổi góc nghiêng Ngoài cấu hấp thụ va đập trục lái có thêm số cấu điều khiển : cấu khoá lái để khoá cứng trục lái, cấu nghiêng trục lái để điều chỉnh vị trí vô lăng theo phương thẳng đứng phù hợp với người lái, hệ thống trượt trục lái để điều chỉnh chiều dài trục lái đạt vị trí ngồi lái tốt cho người lái Cơ cấu lái Cơ cấu lái giảm tốc đảm bảo tăng mô men tác động người lái đến bánh xe dẫn hướng Tỷ số truyền cấu lái thường 18 đến 20 xe từ 21 đến 25 xe tải 3.1 Các yêu cầu cấu lái Cơ cấu lái cần phải đảm bảo yêu cầu sau: + Có thể quayđược hai chiều để đảm bảo chuyển động cần thiết xe + Có hiệu suất cao để lái nhẹ, cần có hiệu suất thuận lớn hiệu suất nghịch để va đập từ mặt đường giữ lại phần lớn cấu lái + Đảm bảo thay đổi trị số tỷ số truyền cần thiết + Đơn giản việc điều chỉnh khoảng hở ăn khớp cấu lái + Độ dơ cấu lái nhỏ + Đảm bảo kết cấu đơn giản nhất, giá thành thấp tuổi thọ cao + Chiếm không gian dễ dàng tháo lắp Sự đàn hồi hệ thống lái có ảnh hưởng tới truyền va đập từ măt đường lên vô lăng Độ đàn hồi lớn va đập truyền lên vô lăng ít, độ đàn hồi lớn ảnh hưởng đến khả chuyển động xe Độ đàn hồi hệ thống lái xác định tỷ số góc quay đàn hồi tính vành lái vô lăng mô men đặt vành lái Độ đàn hồi hệ thống lái phụ thuộc vào độ đàn hồi phần tử cấu lái, đòn dẫn động … 3.2 Tỉ số truyền cấu lái: 25 Tỷ số truyền cấu lái i c tỷ số 20 15 góc quay bánh lái góc quay 10 đòn quay đứng dθ ωθ (1-1) = d Ω ωΩ ωθ : góc quay bánh lái ωΩ : góc quay đòn quay đứng ic = 720 540 360 180 180 360 540 720 Hình 1.3: Quy luật thay đổi tỷ số truyền ic cấu lái Tỷ số truyền cấu lái đảm bảo tăng mômen từ vành lái đến bánh xe dẫn hướng Tỷ số truyền lớn giảm lực đánh lái người lái phải quay vô lăng nhiều quay vòng Vấn đề chọn tỷ số truyền cấu lái sở ứng với đến vòng quay vô lăng bánh xe phải quay tối đa từ 35 đến 450 từ vị trí trung gian trở Quy luật thay đổi tỷ số truyền thích hợp thể giản đồ bên: Trong phạm vi góc quay θ ≤ π/2 tỷ số truyền cấu lái có giá trị cực đại đảm bảo xác cao lái ôtô đường thẳng với tốc độ cao giúp lái nhẹ nhàng đa số thời gian lái quay vành lái góc nhỏ quanh vị trí trung gian Ngoài việc lái nhẹ ra, cấu lái có tỷ số truyền thay đổi theo qui luật giảm ảnh hưởng va đập từ bánh dẫn hướng lên vành lái Khi θ > π/2 ic giảm nhanh, hai rìa đồ thị ic không thay đổi Ở đoạn quay vành lái góc nhỏ bánh dẫn hướng quay góc lớn giúp khả quay vòng ôtô tốt 3.3 Tỷ số truyền dẫn động lái id Tỷ số truyền phụ thuộc vào kích thước quan hệ cánh tay đòn Trong trình bánh xe dẫn hướng quay vòng giá trị cánh tay đòn thay đổi Trong kết cấu id thay đổi không nhiều lắm: id = 0,9 ÷ 1,2 3.4 Tỷ số truyền lực hệ thống lái il Là tỷ số tổng lực cản quay vòng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng lực đặt lên vành lái cần thiết để khắc phục lực cản quay vòng il = pc pl pc = Mc c (1 - 2) , pl = Ml r (1 - 3) Trong đó: Mc - mômen cản quay vòng bánh xe c - cánh tay đòn quay vòng tức khoảng cách từ tâm mặt tựa lốp đến đường trục đứng kéo dài Ml - mômen lái đặt vành lái r - bán kính vành tay lái Như ta có: il = Mc r c Ml (1 - 4) Bán kính vành tay lái da số ôtô 200 ÷ 250mm tỷ số truyền góc ig không vượt 25 il không lớn quá, il chọn khoảng từ 10 ÷ 30 3.5 Hiệu suất thuận Hiệu suất thuận hiệu suất tính theo lực truyền từ trục lái xuống Hiệu suất thuận cao lái nhẹ Khi thiết kế hệ thống lái yêu cầu phải hiệu suất thuận cao 3.6 Hiệu suất nghịch Hiệu suất nghịch hiệu suất tính theo lực truyền từ đòn quay đứng lên trục lái Nếu hiệu suất nghịch bé lực va đập tác dụng lên hệ thống chuyển động ôtô không truyền đến bánh lái chúng bị triệt tiêu ma sát cấu lái Nhưng đưa hiệu suất nghịch xuống thấp bánh lái xẽ không tự trả lại vị trí ban đầu tác dụng mômen ổn định Bởi để đảm bảo khả tự trả bánh lái từ vị trí quay vị trí ban đầu để hạn chế va đập từ đường tác dụng lên hệ thống lái phạm vi cấu lái thiết kế với hiệu suất nghịch định 3.7 Một số loại cấu lái thường dùng: 3.7 Cơ cấu lái trục vít chốt quay Cơ cấu lái loại gồm hai loại: 10 + Cơ cấu lái trục vít chốt quay + Cơ cấu lái trục vít hai chốt quay Hình 1.4: Cơ cấu lái trục vít chốt quay Ưu điểm: Cơ cấu lái loại trục vít chốt quay thay đổi tỷ số truyền theo yêu cầu cho trước Tùy theo điều kiện cho trước chế tạo chế tạo trục vít ta có loại cấu lái chốt quay với tỷ số truyền không đổi, tăng giảm quay vành lái khỏi vị trí trung gian Để tăng hiệu suất cấu lái giảm độ mòn trục vít chốt quay chốt đặt ổ bi 3.7 Cơ cấu lái trục vít lăn A-A Loại cấu lái sử dụng rộng rãi Cơ cấu lái gồm trục vít glôbôit ăn khớp với lăn (có ba tầng ren) đặt ổ bi kim trục đòn quay đứng Số lượng ren loại cấu lái trục vít lăn một, hai 1 B Nh×n theo B A A ba tuỳ theo lực truyền qua cấu lái Hình 1.5 Cơ cấu lái trục vít lăn 66 m = 2,5 - Tính số cung rẻ quạt: Góc quay toàn cung rẻ quạt bánh xe dẫn hướng quay góc : ϕ1 = 2.βmax = 2.30,50 = 610 Góc quay toàn cung rẻ quạt : ϕ2 = ln 150 61 =50,830 ϕ1 = ld 180 Cung rẻ quạt có số đo góc băng 50,830, số cung rẻ quạt : n= 50,83 34 = 4,8 , ta chọn n = (răng) 360 b) Tính bánh rẻ quạt theo độ bền uốn: Ứng suất uốn tính theo công thức sau đây: σ= 24.T.h b.t cos γ (MN/m2) (Công thức tài liệu tính toán thiết kế ôtô máy kéo) Trong đó: t - bước trục vít vô tận (m) γ - góc nghiêng đường ren trục vít vô tận h b - chiều cao chiều rộng tương ứng bánh rẻ quạt Lực dọc T xác định theo công thức: T= 2.π.Pl max R v 2.π.Pl max R v = R tgγ t Thay số vào công thức ta tính : T= 2.3,14.468,73.0,2 = 45,29( kN ) 13.10 −3 Chiều rộng bánh rẻ quạt b = 30 (mm) 67 Chiều cao bánh rẻ quạt h = ( 90 – 78,75)/2 = 5,625 (mm) Bước vít trục vít : t = 13 (mm) Thay vào công thức tính ứng suất uốn: σu = 24.45290.5,625.10 −3 = 375,86( MN / m ) < [ σ u ] =400(Mpa) −3 −6 30.10 13 10 cos 7,14 Thoả mãn điều kiện bền cho phép loại vật liệu chế tạo III THIẾT KẾ CƯỜNG HOÁ LÁI: Xác định kích thước xilanh lực: Với hệ thống lái có cường hoá, để người lái giữ cảm giác mặt đường ta chọn lực lớn người lái đặt vào vành lái : Pl* = 150 (N) - Mômen cản quay vòng truyền tới tay người lái từ đòn quay đứng: M 1qd = Pl* R v i ω ηt đó: ηt – hiệu suất thuận cấu lái trục vít - êcu bi – – cung răng, ηt = 0,9 M 1qd = 150.0,2.20,5.0,9 = 553,5( Nm ) - Mômen cản quay vòng trục đòn quay đứng thu nhận xilanh lực: M 2qd = M dqd − M 1qd M 2qd = 1912,36 − 553,5 = 1358,86( Nm ) - Lực cản dọc trục cản chuyển động tịnh tiến êcu bi thu nhận xilanh lực: F = * a M 2qd R0 = 1358,86 = 32048,6( N ) 0,0425 Với đường kính trục vít là: dt = 30 (mm) đường kính xilanh lực là: Dxl Ta có diện tích xilanh lực : 68 Fa* π 2 Fxl = ( D xl − d ) = p max η Σ đó: pmax - áp suất dầu cực đại pmax = 50 (KG/cm2) ηΣ - hiệu suất tổng cộng bơm,với bơm cánh gạt tác dung kép, ηΣ = 0,8 Thay số vào công thức ta có : Fxl = 4006.10 −6 ( m ) ta có đường kính xilanh lực: Dxl = Fxl + d2 = π 4.4006 + 30 = 77,5(mm ) π Tính sơ hành trình làm việc Piston: Xét bánh xe dẫn hướng đặt tay đòn ngang: - Góc quay lớn bánh xe dẫn hướng là: ϕmax = αmax + βmax βmax = 30,50 ; αmax = 24,850 ; ⇒ ϕmax = 55,350 ; Với αmax đòn quay đứng quay góc : ϕ1 = ln 150 α max = 24,85 = 20,7 l dd 180 Với βmax đòn quay đứng quay góc : ϕ2 = ln β max = 150 30,3 = 25,25 l dd 180 Góc quay toàn đòn quay đứng: ϕ ≈ 460 Góc quay lớn bánh rẻ quạt từ vị trí trung gian góc quay lớn đòn quay đứng, góc đánh lái lớn vô lăng từ phía trái sang phải là: α rq = 46 69 Hành trình SC piston chiều dài cung tròn bánh rẻ quạt ứng với góc quay lớn α rq SC = α rq π d rq 46 85 = 3.,14 = 34,1(mm ) 180 180 Xác định lưu lượng bơm dầu: Năng suất bơm xác định từ điều kiện làm để xilanh lực cường hóa phải kịp làm quay bánh xe dẫn hướng nhanh điều làm người lái Nếu không đảm bảo điều kiện trường hợp quay vòng ngoặt, người lái phải tiêu hao lực lớn để thắng lực cản quay vòng bánh xe dẫn hướng mà để đẩy dầu di chuyển từ phần bên sang phần bên xilanh lực, bơm không kịp làm đầy tăng thể tích phần làm việc xilanh Để thoả mãn điều kiện ta cần có: Q b η b (1 − δ ) ≥ F ds dt đó: Qb – suất định mức bơm ηb – hiệu suất thể tích bơm áp suất 0,5pmax = 25 (MN/m2) ηb = 0,8 F – diện tích piston xilanh lực, F = 4006.10 – (m2) δ - độ hao hụt (lọt) dầu hệ thống, δ = 0,05÷0,1 ; lấy δ = 0,1 ds - tốc độ piston xilanh lực, m/s dt Đối với cường hoá có xilanh lực đặt cấu lái: ds = π.d t n v tgγ dt 60 dt - đường kính trục vít, dt = 30 (mm) γ - góc nghiêng đường ren vít, γ = 7,140 70 nv – số vòng quay cực đại vành tay lái người lái thực phút, nv = 90 (v/p) thay số vào công thức ta có: Qb ≥ 147.10 – (m3/s) Vậy ta có suất định mức bơm Qb = 147 (cm3/s) Xác định khoảng dịch chuyển trượt: ∆ = ∆ '+ ∆ ' ' ∆ - khoảng dịch chuyển phía trượt ∆’ – khe hở mép trượt rãnh vỏ van trượt ∆’’ - độ trùng khớp cực đại mép trượt rãnh Khe hở ∆’ xác định từ điều kiện tổn thất áp suất trượt hành trình không tải cường hoá: ∆p = 0,3 ÷ 0,4 (KG/cm2) dầu chảy qua hai rãnh, đó: Qb Qb ≈ ∆’ = π.d 2g∆p 2880 d c c γ d ψ ψ - hệ số tổn thất cục bộ, ψ = 3,1 γd – trọng lượng riêng dầu, γd = 800(kg/m3) dc - đường kính trượt, trượt lắp đầu trục vít có đường kính d = 25 (mm) nên ta chọn dc = 50 (mm) ∆ '≅ 147 ≈ 0,0102(cm) 2880 Khi tính đến tiết lưu rãnh dầu, ta lấy: ∆ ' = 0,02 (cm) - Khoảng trùng khớp ∆’’ xác định từ điều kiện lượng lọt dầu trượt: Ql = 0,1Qb đó: 71 ξ3 π.d c p max ∆’’ = 24.η.Q l đó: ξ - khe hở lớn mặt tiếp xúc trượt vỏ van phân phối, chế tạo trượt bạc (vỏ van) theo cấp xác hai: ξ = 0,0005 (mm), có tính đến mài mòn pmax - áp suất cực đại van an toàn bắt đầu điều chỉnh, pmax = 80(KG/cm2) η - hệ số độ nhớt động lực dầu, nhiệt độ 500 ÷ 1500 ta có η = 0,5 ÷ 0,6 ta có: 0,125.10 −6 3,14.5.8.10 = 0,013cm ∆’’ = 24.0,5.0,1.147 Hành trình bên trượt: ∆ = ∆’+∆’’= 0,033(cm) hay 0,33(mm) Hành trình toàn : 2.∆ = 0,66 + 0,25 (mm) Xác định độ nhạy cảm cường hoá hành trình không tải toàn vành tay lái: Độ nhạy cảm cường hoá - góc quay không tải ϕ0 vành tay lái tới thời điểm bắt đầu tác động cường hoá: ϕ0 = ∆' i Rv i1 – tỉ số truyền từ trượt tới vành tay lái, i1 = 20,5 ϕ0 = 0,02 180 20,5 ≈ 1,230 ≤ 30 ÷ 40 20 π Góc quay tự toàn ϕ0’ vành tay lái cường hoá không làm việc không vượt 300 ÷ 350, ta có: ϕ0 ' = 2∆ 0,66 180 i1 + ϕc = 20,5 + = 9,45 ≤ 30 ÷ 35 Rv 200 π ∆ - khe hở phía, nửa hành trình trượt từ mép bên sang mép bên 72 ϕ c - độ giơ cấu lái, ta lấy ϕ c = 50 Xác định điều kiện ổn định làm việc hệ thống lái có cường hoá: - Độ ổn định làm việc hệ thống lái phụ thuộc vào độ ổn định phận cường hoá lái - Độ ổn định cường hoá gồm có: + Độ ổn định tĩnh + Độ ổn định động a) Độ ổn định tĩnh: Độ ổn định tĩnh cường hoá khả cường hoá giữ trạng thái cân vị trí vành tay lái Khi cường hoá không đảm bảo độ ổn định tĩnh làm tính chất ổn định bánh xe dẫn hướng: chúng không khả quay trở vị trí trung gian sau thực quay vòng lệch khỏi vị trí ứng với chuyển động thẳng ôtô Để đảm bảo độ ổn định tĩnh cường hoá lái là: van phân phối bố trí vị trí hệ thống dẫn động lái việc gài nghịch đảo xảy trường hợp lực gài nghịch đảo lớn tổng lực cản gài (gồm có lực nén lò xo định tâm van phân phối, lực ma sát cấu lái, …) quy dẫn vỏ van phân phối Lực cản gài nghịch đảo cường hoá từ bánh xe dẫn hướng: T= Q+Z i η Để thoả mãn điều kiện này, việc tính đến thông số cần thiết hệ thống lái phải xác định kích thước phần tử phản ứng độ cứng lò xo định tâm van phân phối b) Độ ổn định động lực cường hóa: Độ ổn định động lực cường hoá hiểu xu hướng gây nên dao động bánh xe dẫn hướng, không làm ảnh hưởng tới độ nhạy cảm tác dụng cường hoá 73 Ở số trường hợp đó, phối hợp không tốt thông số, cường hoá ổn định động lực, biểu trước hết dao động (lúc lắc) bánh xe dẫn hướng cường hoá làm việc Khuyết tật thứ hai xảy ra, chậm lúc bắt đầu quay bánh xe dẫn hướng quay thừa chúng cuối giai đoạn quay vòng dừng vành tay lái Cả hai nhân tố gây khó khăn cho việc điều khiển xe làm giảm tính an toàn chuyển động Để khắc phục dao động bánh xe dẫn hướng cường hoá gây nên thời gian ôtô chuyển động cần phải: - Tăng độ cứng lò xo định tâm tăng tiết diện buồng phản ứng, điều cho phép theo điều kiện nhẹ nhàng hệ thống lái - Giảm suất bơm mà không làm giảm tốc độ quay vòng bánh xe dẫn hướng thấp giá trị cho phép tối thiểu - Con trượt nên bố trí gần vành tay lái, xilanh lực nên bố trí gần bánh xe dẫn hướng Kiểm tra bền xilanh lực: a.Yêu cầu chọn vật liệu chế tạo: Xy lanh lực chịu áp suất p = 50(KG/cm 2) nên ta chọn vật liệu chế tạo gang cầu Độ bóng bề mặt làm việc xy lanh lực, piston thường cấp 10 cấp Trong trường hợp khác gia công đạt độ bóng cấp b.Tính độ bền xy lanh lực: Khi tính độ bền xy lanh lực thường bỏ qua tác động ngẫu nhiên lên (va đập từ bên ngoài…) mà để ý ảnh hưởng áp suất chất lỏng bên xy lanh Xilanh xem ống thành dày: 74 Piston Xilanh p A B Chiều dày thành xy lanh xác định theo công thức: t= d σ+ P −1 σ− P Trong đó: t – chiều dày thành (cm), d - đường kính xy lanh (cm), với vật liệu gang cầu ta có: [σ] = 700 (KG/cm2) d = 77,5 (mm) P = 50 KG/cm2 t= 7,75 700 + 50 − = 1,5(cm ) 700 − 50 đường kính xilanh lực: dn = d + 2.t = 77,5 + 15 =92,5 (mm) Ứng suất xy lanh lực xác định theo công thức: d 2n + d P σ= dn − d2 9,25 + 7,75 50 = 285,54(KG / cm ) ≤ [σ] σ= 2 9,25 − 7,75 Kết luận: xilanh đảm bảo độ bền Chương III LẮP RÁP - BẢO DƯỠNG - SỬA CHỮA 75 HỆ THỐNG LÁI I BẢO DƯỠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI: Những hư hỏng - Hệ thống lái phải đảm bảo cho ôtô chạy hướng mong muốn, điều kiện đường xá với tốc độ chuyển động ôtô Người lái bỏ nhiều sức lao động để điều khiển cấu lái, cho xe chạy thẳng thao tác lái - Cơ cấu lái dẫn động lái thường có hư hỏng sau: Khoảng chạy tự tay lái (vôlăng) lớn, kẹt vòng bi cấu lái, đòn lái bị cong, rò rỉ dầu nhờn cácte cấu lái, điều chỉnh sai cấu lái - Vòng bi tay lái bị kẹt làm khó xoay tay lái Hiện tượng thường thiếu bôi trơn, khắc phục rót thêm dầu nhờn vào cácte cấu lái - Các đòn lái bị cong làm cho việc xoay bánh xe xác Để khắc phục, phải tháo đòn lái khỏi ôtô nắn lại Nếu đòn lái có vết nứt thay - Cácte cấu lái bị rò dầu nhờn lỏng nắp cácte, rách hỏng phớt dầu đệm Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống: - Trong bảo dưỡng kỹ thuật hàng ngày, kiểm tra khoảng chạy tự tay lái tác động hệ thống lái đường ôtô Cần xem tình trạng bên đệm khít cácte cấu lái để ngăn ngừa tình trạng rò rỉ dầu nhờn - Trong bảo dưỡng kỹ thuật cấp 1: Kiểm tra độ kín khít mối ghép nối hệ thống trợ lái thuỷ lực việc bắt chặt bơm trợ lái thuỷ lực Vặn chặt đai ốc bắt chặt cấu lái vào dầm ôtô, chốt cầu đòn lái - Bảo dưỡng kỹ thuật cấp gồm việc sau đây: cọ rửa bầu lọc bơm trợ lái thuỷ lực, kiểm tra độ bắt chặt đòn quay đứng vào trục 76 chốt cầu vào đòn quay đứng Kiểm tra khe hở cấu lái khe hở vượt giới hạn quy định điều chỉnh lại Điều chỉnh cấu lái: Điều chỉnh vào khớp quạt đai ốc – - Sử dụng vít vặn đầu trục quạt để điều chỉnh việc vào khớp quạt đai ốc – - Trước hết, kiểm tra khe hở vào khớp theo độ xê dịch dọc trục trục quạt răng, sau tách đòn quay đứng khỏi trợ lái thuỷ lực Khe hở không vượt 0,2 (mm) Nếu khe hở lớn mức đó, điều chỉnh việc vào khớp cách nới lỏng đai ốc hãm vít điều chỉnh vặn vít điều chỉnh theo chiều kim đồng hồ trừ bỏ hết khe hở Kiểm tra dẫn động lái khắc phục khe hở: - Có thể dễ dàng phát khe hở khớp nối cấu dẫn động lái cách lắc mạnh đòn quay đứng xoay tay lái nắm tay vào khớp cần kiểm tra Nếu khe hở vượt quy định, khắc phục cách vặn nút có ren khớp nối tương ứng Muốn phải tháo chốt chẻ đầu đòn lái - Đối với khớp tự định tâm có cách thay chốt cầu mòn bạc lót đê khắc phục khe hở II SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI: *Để xác đinh mức độ mài mòn tính chất sửa chữa, phải tháo rời chi tiết cấu lái Khi tháo tay lái (vôlăng) đòn quay đứng, phải dùng vam tháo Những hư hỏng chi tiết cấu lái là: mòn vít vô tận, mặt bích bắt chặt te bị sứt mẻ nứt, mòn lỗ te dành cho ống lót trục đòn quay đứng chi tiết khớp cầu chuyển hướng, chuyển hướng bị cong việc bắt chặt tay lái trụ bị nới lỏng 77 - Phải thay vít cấu lái bề mặt ma sát bị mòn rõ rệt hay lớp bị tróc - Cổ trục đòn quay đứng, mòn phục hồi cách mạ crôm mài theo kích thước danh định Cổ trục phục hồi cách lắp vào te ống lót đồng mài theo kích thước sửa chữa Đầu có ren trục đòn quay đứng bị chờn phục hồi cách hàn đắp hồ quang điện rung Trước hết, phải tiện hết ren cũ máy tiện hàn đắp kim loại, tiện theo kích thước danh định cắt ren Trục đòn quay đứng, rãnh then hoa bị xoắn phải loại bỏ - Những chỗ sứt mẻ khe nứt mặt bích cácte khắc phục phương pháp hàn Thường dùng hàn khí, có nung nóng toàn chi tiết trước hàn Lỗ cácte dành cho ống lót đòn quay đứng bị mòn doa lại theo kích thước sửa chữa *Trong cấu dẫn động lái, chốt cầu máng lót chuyển hướng ngang bị mòn nhanh hơn, đầu mòn Ngoài ra, thấy hư hỏng khác mòn lỗ mút thanh, cháy ren, yếu hay gãy lò xo bị cong - Tuỳ theo tính chất mài mòn mà xác định khả tiếp tiếp tục sử dụng nắp chuyển hướng ngang hay chi tiết Nếu cần thiết tháo khớp nắp Muốn vậy, tháo chốt chẻ nút ren, vặn nút khỏi lỗ tháo chi tiết Chốt cầu bị mòn, bị sứt mẻ hay có vết xước, cần thay Đồng thời, lắp máng lót chốt cầu Thay lò xo yếu gãy Các lỗ đầu chuyển hướng bị mòn hàn lại Thanh chuyển hướng bị cong, phải nắn nguội Trước nắn phải ủ cần cát mịn khô *Những hư hỏng trợ lái thuỷ lực: lực tác dụng tần số quay động cơ, lực không đủ lớn không đồng quay tay lái sang bên hay bên 78 - Để khắc phục hư hỏng trên, tháo rời bơm ra, xả hết dầu nhờn, cọ rửa cẩn thận chi tiết Khi tháo, lắp sửa chữa bơm, không tách riêng cụm chi tiết nắp bơm van chuyển (van hai ngả), stato, rôto cánh bơm Việc tháo lắp bơm tiến hành gá lắp có bàn xoay - Việc tháo rời bơm tiến hành theo trình tự sau đây: tháo nắp thùng bơm, tháo thùng khỏi thân bơm, tháo nắp bơm, phải giữ van an toàn chốt công nghệ (giữ trục bơm tư thẳng đứng bánh đai phía dưới), nhấc đĩa phân phối khỏi vít cấy, nhấc stato, rôto với cánh quạt bơm, sau đặt rôto vòng cao su công nghệ đánh dấu vị trí stato với đĩa phân phối thân bơm - Chỉ trường hợp cần sửa chữa hay thay tháo bánh đai, vòng hãm trục bơm với vòng bi phía trước - Sau tháo chi tiết phải cọ rửa thùng dung dịch, rửa nước nóng thổi không khí nén - Khi thử nghiệm , cần xem bơm làm việc có bị rung động, co giật có tiếng gõ hay không áp suất phải tăng lên Dầu nhờn thùng không phép sủi bọt rò rỉ qua mối lắp ghép đệm khít Sau sửa chữa kiểm tra xong xuôi chi tiết, phải lắp ráp lại toàn tổ hợp trợ lái thuỷ lực điều chỉnh thử nghiệm 79 KẾT LUẬN Kỹ thuật ôtô ngày phát triển tới mức cao, thoả mãn yêu cầu đòi hỏi khắt khe tính kinh tế, kỹ thuật môi trường, đặc biệt an toàn chuyển động ôtô tốc độ cao Vì ôtô trang bị thêm nhiều hệ thống kỹ thuật cao để đảm bảo tính nói Sau thời gian dài nghiên cứu, tính toán thiết kế trợ giúp tận tình Thầy Thân Quốc Việt thầy môn toàn thể bạn đồng nghiệp Nay em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Mặc dù có nhiều cố gắng thời gian kinh nghiệm nghiên cứu hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót Em mong Thầy tận tình bảo giúp đỡ Em xin chân thành cảm ơn! 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Lý thuyết ôtô máy kéo – Năm 1993 Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng Thiết kế tính toán ôtô - máy kéo – Năm 1971 Trương Minh Chấp, Dương Đình Khuyến, Nguyễn Khắc Trai 3.Chi tiết máy Tập I, tập II – Năm 1997 Nguyễn Trọng Hiệp 4.Cấu tạo gầm xe con, Nhà xuất giao thông vận tải – Năm 1996 Nguyễn Khắc Trai 5.Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Trần Văn Địch 6.Thiết kế hệ thống lái ôtô - máy kéo bánh xe, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Năm 1991 Phạm Minh Thái 7.Tính điều khiển quỹ đạo chuyển động ôtô - Năm 1997 Nguyễn Khắc Trai ... 24 20 ,3 753 4 20 , 457 1 0,081736471 26 25 21 ,1046 42 21, 15 62 0, 051 548 729 27 26 21 , 827 2 62 21,8 423 0,0 150 414 52 28 27 22 ,54 3497 22 ,51 53 -0, 028 2438 29 28 23 , 25 3643 23 ,1749 -0,078769136 30 29 23 , 957 988 23 , 821 ... 11, 821 184 11,94 45 0, 123 3 1 25 07 15 14 12, 64 52 3 7 12, 779 0,133 722 9 16 15 13, 458 97 13,60 15 0,1 4 25 26 321 17 16 14 ,26 274 14,4 121 0,149 327 19 18 17 15, 056 897 15 ,21 06 0, 153 721 657 19 18 15, 84179 15, 9971 0, 15 529 8318... 0, 15 529 8318 20 19 16,61776 16,7714 0, 153 638834 21 20 17,3 851 43 17 ,53 35 0,148318491 22 21 18,14 427 18 ,28 32 0,138906674 23 22 18,8 954 66 19, 020 4 0, 124 9673 02 24 23 19,639 051 19,7 451 0,106 05 920 8 25 24