TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE DU LICH

LỜI NÓI ĐẦU Kinh tế giới phát triển với xu hướng chuyên môn hoa ngày cao Nhu cầu lưu thông nguyên vật liệu, nhiên liệu, hàng hóa lơn Xã hội phát triển, đời sống người ngày nâng cao Do đó, giao thông ngày trọng phát triển Đóng vai trò quan trọng giao thông, ô tô ngày cải tiến, hoàng thiện Từ thực tế kinh nghiện nước phát triển trước như: Mỹ, Nhật, Đức… công nghiệp ô tô chiến tỷ trọng lớn kinh tế, đem lại lợi nhuận lớn cho quốc gia Việt Nam với nên công nghiệp ô tô non trẻ, để phát triển bền vững, toàn diện, tiến tới cạnh tranh với quốc gia trước yêu cầu đạt cần phải làm chủ công nghệ tính toán lý thuyết sản xuất Với sinh viên nghành ô tô nói chung thân em nói riêng ý thức điều Khi nhân đồ án môn tính toán thiết kế ô tô, em chọn đề tài: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE DU LICH Sau thời gian làm việc nghiên túc không ngừng học hỏi em thu số kết định, đăc biệt thông qua đồ án em có nhìn khái quát kiến thức học, bước vận dụng kiến thức Nhân hội này, em xin gửi lờn cảm ơn chân thành đến thấy PGS.TS NGUYỄN TRỌNG HOAN nhiệt tình giúp đỡ em, để em hoàn thành đồ án cách tốt Hà nội, ngày 10 tháng 10 năm 2009 Sinh viên thực Nguyễn Thế Hoàng CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 1.1 Công dụng, yêu cầu, cấu tạo 1.1.1 Công dụng Điều khiển hướng chuyển động ô tô 1.1.2 Các phương pháp đổi hướng chuyển động xe Quay mặt phẳng bánh xe dẫn hướng Đây phương án phổ biến áp dụng xe ô tô Tạo vận tốc khác bánh xe bên phải bên trái Gấp thân xe 1.1.3 Yêu cầu Đảm bảo khả quay vòng với bán kính quay vòng nhỏ tốt Đảm bảo động học quay vòng Các bánh xe phải lăn đường tròn đồng tâm Điều khiển nhẹ nhàng Lực hành trình điều khiển phải ứng với mức độ quay vòng Các bánh xe dẫn hướng có tính ổn định cao chuyển động thẳng Giảm lực va đập từ bánh xe lên vánh lái Các bánh xe dẫn hướng phải có động học phù hợp hệ thống lái hệ thống treo 1.1.4 Cấu tạo - Vành tay lái - Trục lái - Cơ cấu lái - Đòn quay đứng - Thanh kéo dọc - Đòn quay đứng - Hình thang lái Hình 1 : Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống lái Vánh lái Mô men tạo vành tay lái tích số lực lái người lái tác dụng vào bán kính vành tay lái Độ dơ cực đại vô lăng vô lăng không vượt 30 mm Trục lái Truyền mô men lái xuống cấu lái Trục lái gồm có: Trục lái truyền chuyển động quay từ vô lăng xuống cấu lái ống trục lái để cố định trục lái vào thân xe Đầu phía trục lái gia công ren then hoa để lắp vô lăng lên giữ chặt đai ốc Cơ cấu lái Cơ cấu lái có tác dụng biến chuyển động quay truyền đến từ vành lái thành chuyển động lắc Đòn dẫn động Đòn quay đứng: truyền momen từ trục đồn quay cấu lái tới đòn kéo dọc kéo ngang nối với cam quay ánh xe dẫn hướng Đòn kéo: truyền lực từ đòn quay cấu lái đến cam quay bánh xe đẫn hướng Tuỳ theo phương đặt đòn mà người ta gọi đòn kéo dọc đòn kéo ngang Hình thang lái Hình thang lái thực chất hình tứ giác gồm khâu: dầm cầu, lái ngang va hai bên Hình thang lái đảm bảo động học quay vòng bánh xe đẫn hướng nhờ vào kích thước lái ngang, cánh lề góc đặt phải xác định 1.2 Phân loại Cách bố trí vành lái Vành lái đặt bên trái Vánh lái đặt bên phải Theo phận trợ lực Hệ thống lái có trợ lực ( thường trợ lực thủy lực) Hệ thống lái trợ lực Theo số bánh xe dẫn hướng Theo kết cấu cấu lái Cầu trước dẫn hướng Kiểu trục – Cầu sau dẫn hướng Cơ cấu lái trục vít lăn Nhiều cầu dẫn hướng Cơ cấu lái trục vít chốt quay Cơ cấu lái trục vít cung Cơ cấu lái loại liên hợp 1.3 Các góc đặt bánh xe Việc bố trí bánh xe dẫn hướng liên quan trực tiếp tới tính điều khiển xe, tính ổn định chuyển động ôtô Các yêu cầu việc bố trí điều khiển chuyển động nhẹ nhàng, xác đảm bảo ổn định thẳng quay vòng, kể có cố hệ thống khác Ở bánh xe không dẫn hướng việc bố trí ý, song bị hạn chế giá thành chế tạo phức tạp kết cấu nên việc bố trí tuân thủ theo điều kiện truyền thống Ô tô chuyển động hướng tác động người lái quanh vô lăng Tuy nhiên, ôtô trạng thái thẳng mà người lái phải tác động liên tục lên vô lăng để giữ xe trạng thái chạy thẳng, hay người lái phải tác dụng lực lớn để quay vòng xe gây mệt mỏi căng thẳng bắp lẫn tinh thần điều khiển xe Đó điều không mong muốn, để khắc phục vấn đề nêu bánh xe lắp vào thân xe với góc định tuỳ theo yêu cầu định loại xe tính sử dụng loại Những góc gọi chung góc đặt bánh xe Góc nghiêng ngang bánh xe (Camber) Góc nghiêng dọc trụ đứng chế độ lệch dọc (Góc Caster khoảng Caster) Góc nghiêng ngang trụ đứng (Góc Kingpin) Độ chụm độ mở (góc doãng) 1.3.1 Góc nghiêng ngang bánh xe ( góc Camber) Góc tạo đường tâm bánh xe dẫn hướng vị trí thẳng đứng với đường tâm bánh xe vị trí nghiêng gọi góc CAMBER, đo độ Khi bánh xe dẫn hướng nghiêng gọi góc “CAMBER dương”, ngược lại gọi góc”CAMBER âm” Bánh xe không nghiêng CAMBER không (bánh xe thẳng đứng ) (-) CAMB (+) Chức năng: Hình 1.2: Góc nghiêng ngang bánh xe Những năm trước, bánh xe đặt với góc CAMBER dương để cải thiện độ bền cầu trước để lốp tiếp xúc vuông góc với mặt đường (do trọng lượng xe) nhằm ngăn ngừa mòn không lốp đường, có phần cao hai bên Góc camber đảm bảo lăn thẳng bánh xe, giảm va đập mép lốp với mặt đường Khi góc CAMBER không gần ưu điểm đường vòng bánh xe nằm vùng có khả truyền lực dọc lực bên tốt Góc CAMBER ngăn ngừa khả bánh xe bị nghiêng theo chiều ngược lại tác động trọng lượng xe khe hở biến dạng chi tiết trục trước hệ thống treo trước Đồng thời giảm cánh tay đòn phản lực tiếp tuyến với trục trụ đứng, để làm giảm mômen tác dụng lên dẫn động lái giảm lực lên vành tay lái Khi chuyển động đường vòng, tác dụng lực ly tâm thân xe nghiêng theo hướng quay vòng, bánh xe nghiêng vào trong, bánh xe nghiêng so với thân xe Để bánh xe lăn gần vuông góc với mặt đường để tiếp nhận lực bên tốt hơn, xe có tốc độ cao, hệ treo độc lập góc CAMBER thường âm 1.3.2 Góc nghiêng dọc trụ đứng chế độ lệch dọc (Caster khoảng Caster) Góc nghiêng dọc trụ đứng nghiêng phía trước phía sau trụ đứng Nó đo độ, xác định góc trụ xoay đứng phương thẳng đứng nhìn từ gọi góc nghiêng dương ngược lại gọi góc nghiêng âm Khoảng cách từ giao điểm đường tâm trục (+) c (-) Góc Caster V đứng với mặt đất đến đường tâm vùng tiếp xúc lốp mặt đường gọi khoảng Caster c Chức năng: Hình Góc nghiêng trục đứng chế độ lệch dọc Dưới tác dụng lực ly tâm bánh xe vào đường vòng lực gió bên thành phần trọng lượng xe xe vào đường nghiêng, khu vực tiếp xúc bánh xe với mặt đường xuất phản lực bên Yb Khi trụ quay đứng đặt nghiêng phía sau góc so với chiều tiến xe (Caster dương) phản lực bên Yb đường tạo với tâm tiếp xúc mô men ổn định, mô men xác định công thức sau: M=Yb.c (1.1) Mômen có xu hướng làm bánh xe trở lại vị trí trung gian ban đầu bị lệch khỏi vị trí Nhưng quay vòng người lái phải tạo lực để khắc phục mô men Vì vậy, góc Caster thường không lớn Mômen phụ thuộc vào góc quay vòng bánh xe dẫn hướng Đối với xe đại trị số góc Caster khoảng từ 00đến 30 1.3.3 Góc nghiêng ngang trụ đứng (Góc Kingpin) Góc nghiêng ngang trụ đứng xác định mặt cắt ngang xe Góc Kingpin tạo nên hình chiếu đường tâm trụ đứng mặt cắt ngang phương thẳng đứng