đây là giáo trình về phần tính toán kết cấu oto trong đó có dầy đủ thông tin về tính toán kết cấu oto dành cho sinh cao đẳng đại học theo học chuyên nghành công nghệ kỹ thuật oto tại việt nam. giáo trình này gồm 9 chương .là giáo trình chuẩn quốc gia và đả được giảng dạy thực tế
CHƯƠNG HỆ THỐNG LÁI Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại Cấu tạo chung hệ thống lái Cơ cấu lái Dẫn động lái Tính toán hệ thống lái Động học hình thang lái Trợ lực lái NHIỆM VỤ - YÊU CẦU – PHÂN LOẠI 8.1.1 Nhiệm vụ - Hệ thống lái dùng để giữ hướng chuyển động thay đổi hướng chuyển động ô tô cần thiết Có thể thay đổi hướng chuyển động cách: + Thay đổi phương chuyển động bánh xe dẫn hướng + Thay đổi moment xoắn bánh sau chủ động + Kết hợp hai phương pháp - Theo quan điểm an toàn chuyển động hệ thống lái hệ thống quan trọng Kết cấu chung hệ thống lái bao gồm: Cơ cấu lái, dẫn động lái, trợ lực lái (có số xe) NHIỆM VỤ - YÊU CẦU – PHÂN LOẠI 8.1.2 Yêu cầu hệ thống lái + Đảm bảo cho xe quay vòng ngoặt, thời gian ngắn, diện tích bé + Đảm bảo động học quay vòng cho bánh xe dẫn hướng tránh khỏi trượt lê gây mòn lốp + Hệ thống lái phải có khả ngăn va đập bánh xe dẫn hướng lên vành tay lái + Giữ cho xe chuyển động thẳng ổn định + Đặt cấu lái lên phần treo ô tô (để kết cấu hệ thống treo không ảnh hưởng đến cấu lái), cấu tạo đơn giản, điều khiển nhẹ nhàng thuận lợi NHIỆM VỤ - YÊU CẦU – PHÂN LOẠI 8.1.3 Phân loại - Phân loại theo cách bố trí cấu lái: + Loại cấu lái đặt bên trái (dùng cho xe lưu thông theo chiều bên phải) + Loại cấu lái đặt bên phải (dùng cho xe lưu thông theo chiều bên trái) - Phân loại theo kết cấu cấu lái: + Loại trục vít - bánh vít (với cung răng, lăn trục vít) + Loại trục vít - đòn quay (với hai ngõng quay) + Loại khía + Loại liên hợp (trục vít - ê cu - cung răng) NHIỆM VỤ - YÊU CẦU – PHÂN LOẠI 8.1.3 Phân loại - Theo số bánh dẫn hướng: + Hệ thống lái với bánh xe dẫn hướng cầu trước + Hệ thống lái với bánh xe dẫn hướng cầu sau + Hệ thống lái với bánh xe dẫn hướng tất cầu - Theo nguyên lý làm việc trợ lực lái ta có: + Loại trợ lực lái thủy lực + Loại trợ lực lái loại khí (khí chân không) + Loại trợ lực lái khí + Loại trợ lực lái dùng điện CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG LÁI Vành tay lái (vô lăng) Trục lái Ống bọc trục lái Cơ cấu lái Tay biên (đòn quay đứng) Trụ đứng (chốt chuyển hướng) Đòn quay cam quay Thanh biên hình thang lái Khớp cầu nối 10 Đòn ngang (thanh ngang) hình thang lái 11 Đòn kéo dọc CƠ CẤU LÁI 8.3.1 Công dụng, yêu cầu loại cấu lái thường dùng ô tô - Cơ cấu lái hộp giảm tốc có tỉ số truyền lớn, đảm nhận chức giảm nhẹ lực vành lái, tăng tính tiện nghi sử dụng - Khi đánh giá hệ thống lái, cấu lái đóng vai trò quan trọng cần thỏa mãn yêu cầu sau: + Đảm bảo tỉ số truyền hợp lý nhằm giảm lực nhẹ vành tay lái giới hạn số vòng quay vành lái cho phép + Hiệu suất truyền lực cao + Độ rơ cấu lái nhỏ + Kết cấu đơn giản, giá thành thấp, tuổi thọ cao + Chiếm không gian, tháo, lắp điều chỉnh dễ dàng + Hạn chế va đập ngược từ bánh xe dẫn hướng lên vành lái CƠ CẤU LÁI - Các loại cấu lái thường bố trí ô tô gồm: + Loại trục vít glôbôit - lăn + Loại trục vít - ê cu bi - - cung + Loại bánh - + Loại trục vít - cung - Ngoài có cấu lái: Trục vít - chốt quay, bánh - cung CƠ CẤU LÁI 8.3.2 Các thông số d - Tỉ số truyền i d θ - góc xoay vành tay lái (độ) Ω - góc xoay tay biên (độ) CƠ CẤU LÁI 8.3.3 Một số cấu lái thường dùng 8.3.3.1 Loại trục vít glôbôit - lăn Đòn quay đứng Nắp Đệm điều chỉnh Vỏ cấu lái Trục vít glôbôit Ổ bi côn Trục đăng Con lăn Trục đòn quay đứng 10 Miếng hãm đai ốc 11 Đai ốc giữ trục 12 Đệm điều chỉnh 13 Đệm tỳ 14 Cao su bao kín TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.1 Trợ lực lái thủy lực Hộp cấu lái TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.1 Trợ lực lái thủy lực Hộp cấu lái - Người ta bố trí van điều khiển hộp cấu lái Hộp cấu lái cấu lái có trợ lực loại trục vít - cấu lái có trợ lực loại bi tuần hoàn Van điều khiển ba loại: loại van quay, loại van ống van cánh Hiện nay, van quay sử dụng nhiều kiểu xe TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.1 Trợ lực lái thủy lực Hộp cấu lái TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.1 Trợ lực lái thủy lực Hộp cấu lái - Van điều khiển hộp cấu lái định đưa dầu từ bơm trợ lực lái vào buồng TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.1 Trợ lực lái thủy lực Hộp cấu lái + Chuyển động quay trục van điều khiển kiểu van quay tạo nên giới hạn mạch thuỷ lực Khi vô lăng quay sang phải áp suất bị hạn chế lỗ X Y - Khi vô lăng quay sang trái trục van điều khiển tạo giới hạn X' Y' TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.1 Trợ lực lái thủy lực Hộp cấu lái - Khi vô lăng xoay trục lái quay, làm xoay trục vít qua xoắn - Do tạo lỗ X Y (hoặc X' Y') tạo chênh lệch áp suất thuỷ lực buồng xi lanh trái phải TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.1 Trợ lực lái thủy lực Hộp cấu lái TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.1 Trợ lực lái thủy lực Hộp cấu lái TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.1 Trợ lực lái thủy lực Hộp cấu lái TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.2 Trợ lực lái điện tử - Trợ lái điện (EPS) tạo mômen trợ lực nhờ mô tơ vận hành lái giảm lực đánh lái Trợ lái thuỷ lực sử dụng công suất động để tạo áp suất thuỷ lực tạo mômen trợ lực - Do EPS dùng mô tơ nên không cần công suất động làm cho việc tiết kiệm nhiên liệu tốt TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.2 Trợ lực lái điện tử - ECU EPS nhận tín hiệu từ cảm biến, đánh giá tình trạng xe định dòng điện cần đưa vào động điện chiều để trợ lực TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.2 Trợ lực lái điện tử - Khi người lái xe điều khiển vô lăng, mô men lái tác động lên trục sơ cấp cảm biến mô men thông qua trục lái - Người ta bố trí vòng phát trục sơ cấp (phía vô lăng) vòng trục thứ cấp (phía cấu lái) - Trục sơ cấp trục thứ cấp nối xoắn TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.2 Trợ lực lái điện tử - Các vòng phát có cuộn dây phát kiểu không tiếp xúc vòng để hình thành mạch kích thích - Khi tạo mô-men lái xoắn bị xoắn tạo độ lệch pha vòng phát - Dựa độ lệch pha này, tín hiệu tỷ lệ với mô men vào đưa tới ECU Dựa tín hiệu này, ECU tính toán mô men trợ lực cho tốc độ xe dẫn động mô tơ TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.2 Trợ lực lái điện tử - Mô tơ điện chiều (DC) cấu giảm tốc: - Mô tơ DC bao gồm rô to, stato trục - Cơ cấu giảm tốc bao gồm trục vít bánh vít - Mô-men rô to tạo truyền tới cấu giảm tốc Sau đó, mô men truyền tới trục lái TRỢ LỰC LÁI 8.7.4.2 Trợ lực lái điện tử - Mô tơ điện chiều (DC) cấu giảm tốc: - Trục vít đỡ ổ đỡ để giảm độ ồn - Ngay dù mô tơ DC bị hỏng không chạy chuyển động quay trục lái cấu giảm tốc không bị cố định nên vô lăng điều khiển ... hình thang lái Khớp cầu nối 10 Đòn ngang (thanh ngang) hình thang lái 11 Đòn kéo dọc CƠ CẤU LÁI 8. 3.1 Công dụng, yêu cầu loại cấu lái thường dùng ô tô - Cơ cấu lái hộp giảm tốc có tỉ số truyền... moment xoắn bánh sau chủ động + Kết hợp hai phương pháp - Theo quan điểm an toàn chuyển động hệ thống lái hệ thống quan trọng Kết cấu chung hệ thống lái bao gồm: Cơ cấu lái, dẫn động lái, trợ lực... điều chỉnh 17 Ê cu khóa Bạc tỳ 18 Lò xo kẹp Lò xo tỳ 19 Đầu đòn ngang 10 Ê cu khóa CƠ CẤU LÁI 8. 3.3.3 Loại bánh - - Cấu tạo chi tiết cấu lái bao gồm: Bánh liên kết với trục lái thực chuyển động