Bài tập lớn Sức bền vật liệu SVTH. Nguyễn Văn A

Bài tập lớn Sức bền vật liệu trình bày tổng quan về đặc điểm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống lái xe ô tô; cơ sở khoa học và thực tiễn; tính toán kiểm tra hệ thống lái; những lỗi kỹ thuật thường gặp trong quản lý, sử dụng. biện pháp khắc phục. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết tài liệu.

GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL HVTH: Nguyễn Văn A CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM, CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG LÁI XE Ô TÔ 1.1 ĐẶC ĐIỂM, CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHUNG CỦA HỆ THỐNG LÁI XE Ơ TƠ 1.1.1 Cơng dụng, yêu cầu, cấu tạo, đặc trƣng hệ thống lái xe ô tô 1.1.1.1 Công dụng Hệ thống lái tơ dùng để trì thay đổi hướng chuyển động ô tô 1.1.1.2 Các phƣơng pháp chuyển động - 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 1.1.1.3 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 1.1.1.4 Cấu tạo: ( Hình 1.1.1.4) 14 GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL Vành lái: HVTH: Nguyễn Văn A Vành tay lái (1) có hình tròn, lực người lái tác dụng lên vành tay lái tạo mô men quay để hệ thống lái làm việc Mô men tạo vành tay lái tích số lực lái người lái tác dụng vào bán kính vành tay lái Vành tay lái; Trục lái; 3.Ống bọc trục lái; Cơ cấu lái; Đòn quay đứng; Trụ đứng; Đòn quay ngang; Thanh bên hình thang lái; Khớp nối; Hình 1.1.1.4 Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống lái 10 Thanh ngang hình thang lái; 11 Đòn kéo dọc Trục lái: - Trục lái (2) thường đòn dài (rỗng đặc) để truyền mô men quay từ vành tay lái đến 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 cơng ren then hoa để lắp vơ lăng lên giữ chặt đai ốc Cơ cấu lái 15 GVHD: TS HVTH: Nguyễn Văn A Bài tập lớn mơn học SBVL Cơ cấu lái (4) có nhiệm vụ biến chuyển động quay vành tay lái thành chuyển động lắc đòn quay đứng mặt phẳng đứng đảm bảo tỉ số truyền theo yêu cầu cần thiết Cơ cấu lái bắt chặt xà dọc (phần treo ô tô) Cơ cấu lái liên kết với vành tay lái qua trục lái Đòn dẫn động Dẫn động lái gồm có đòn quay đứng (5), trụ đứng (6), đòn quay ngang (7), đòn kéo dọc (11) Là phần liên kết từ cấu lái tới hình thang lái, dùng để truyền lực từ cấu lái (và trợ lực lái) đến hình thang lái, đảm bảo tỉ số truyền định đảm bảo cho bánh xe dẫn hướng quay vòng với góc khác phù hợp với động học quay vòng tơ 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 Đối với hệ thống lái hệ thống treo độc lập khác so với hệ thống lái hệ thống treo phụ thuộc phần dẫn động lái Với xe ô tơ có sử dụng trợ lực lái không khác nhiều so với cấu tạo chung Chỉ có thêm số cụm chi tiết tương ứng với việc sử dụng loại trợ lực 1.1.2 Phân loại Tùy thuộc vào yếu tố để tiến hành phân loại, hệ thống lái chia thành loại sau: 1.1.2.1 Theo cách bố trí vành lái - Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái 16 GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL - Hệ thống lái với vành lái bố trí bên phải HVTH: Nguyễn Văn A 1.1.2.2 Theo số lƣợng cầu dẫn hƣớng - Hệ thống lái với bánh dẫn hướng cầu trước - Hệ thống lái với bánh dẫn hướng cầu sau - Hệ thống lái với bánh dẫn hướng nhiều cầu 1.1.2.3 Theo kết cấu cấu lái - Cơ cấu lái loại trục vít- cung - Cơ cấu lái loại trục vít- lăn - Cơ cấu lái loại trục vít- chốt quay - Cơ cấu lái loại trục răng- - Cơ cấu lái loại liên hợp 1.1.2.4 Theo phận trợ lực - Hệ thống lái có trợ lực - Hệ thống lái khơng có trợ lực 1.1.3 Nguyên lý hoạt động chung Khi người lái quay vành tay lái để điều khiển xe qua cấu lái (4) làm cho đòn quay đứng (5) quay góc thơng qua đòn kéo dọc (11) đòn quay ngang (7) làm bánh xe dẫn hướng bên trái dịch chuyển qua đòn bên (8) lái ngang hình thang lái (10) làm cho bánh xe dẫn hướng bên dịch chuyển quanh trụ đứng (6), thực quay vòng xe theo ý muốn người lái 1.2 ĐẶC ĐIỂM, KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG LÁI XE ZIL-131 1.2.1 Dẫn động lái : 17 GVHD: TS HVTH: Nguyễn Văn A Bài tập lớn mơn học SBVL Dẫn động lái khí gồm : Vành lái, trục lái, vỏ trục vành lái, đòn quay đứng, đòn kéo dọc, bên hình thang lái, ngang hình thang lái, cam quay, đòn quay ngang, khớp nối (rô tuyn), trục đăng 1.2.1.1 Vành lái (Hình 1.2.1.1): Hình 1.2.1.1 Kết cấu vành lái, vỏ trục lái 1- Đai ốc; 2- Đệm hãm; 3- Phớt làm kín; 4- ổ bi; 5- Cọc lái; 6- Vách ngăn; 7Trục lái; 8- ổ bi; 9- Vành hãm; 10- Then bán nguyệt; 11- Dây còi; Đai Vành lái vành tròn, có cốt thép đựơc bọc nhựa, vành lái lắp với trục vành lái mối ghép then mối ghép ren, vành lái có bố trí cơng tắc còi (núm còi) 1.2.1.2 Trục vành lái (Hình 1.2.1.1): Trục vành lái làm thép bên rỗng gối ổ bi cầu, bên luồn trục dây còi, trục vành lái đặt vỏ trục vành lái bắt với trục đăng lái thông qua mối ghép then (chốt ngang) 1.2.1.3 Trục đăng (Hình 1.2.1.3): 18 GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL HVTH: Nguyễn Văn A Hình 1.2.1.3 Kết cấu trục đăng lái 1- Nạng đăng; 2- Vòng hãm; 3- Trục chữ thập; 4- ổ lăn kim; 5Vòng làm kín; 6- Nạng; 7- Phớt; 8- Vòng chặn; 9- Đai ốc kẹp; 10- Vỏ đăng Là trục làm thép đầu có khớp đăng với vòng bi kim (khớp chữ thập), trục đăng gồm phần trục ghép với then hoa, khớp then hoa cho phép dịch chuyển dọc trục tương đối hai phần 1.2.1.4 Đòn quay đứng: Đòn quay đứng lắp then hoa trục cung bắt chặt đai ốc, để hãm cho đai ốc khơng tự nới lỏng q trình làm việc đai ốc trục chốt cầu có gia cơng vị trí để lắp chốt chẻ đầu mút kéo 1.2.1.5.Thanh kéo dọc: Là chi tiết dạng ống cầu, đầu nối với đòn quay đứng, đầu lại nối với đòn quay ngang thông qua khớp nối, khớp nối bôi trơn mỡ thông qua vú mỡ khớp nối hình cầu bên ngồi bắt đai ốc hảm chốt chẻ.( Hình 1.2.1.5) 1- Bạc chốt cầu; 2- Nắp bạc chốt cầu; 3- Đai ốc; 4- Chốt chẻ; 5- Đệm vòng chắn dầu; 6- Lớp che đệm; A- Khoang chứa mỡ; 7- Lò xo; 8- Chốt cầu 19 GVHD: TS Bài tập lớn mơn học SBVL HVTH: Nguyễn Văn A Hình 1.2.1.5 Khớp cầu dẫn động lái kéo dọc 1.2.1.6 Kết cấu khớp cầu dẫn động lái (Hình 1.2.1.6): Hình 1.2.1.6 Khớp cầu dẫn động lái 1- Chốt cầu; 2- Thanh kéo; 3- Vú mỡ; 4- Lò xo; 5- Nắp; 6- Vòng hãm; 7,11 Đệm làm kín; 8- Áo bọc; 9,10,13- Đệm; 12- Ống cao su bảo vệ Lò xo ép đệm khớp vào chốt câu 8, độ rơ ln ln không(cả trường hợp chốt cầu hai đệm bị mòn sau thời gian làm việc) Lo xo ép nhờ nút có ren Các lò xo bố trí khớp dẫn động lái, có tác dụng giảm tải trọng va đập tác động lên đòn kéo từ hai phía giảm mòn cho cốt cầu miếng đệm 1.2.1.7 Đòn lái ngang: Cũng chi tiết dạng ống có kết cấu để điều chỉnh độ chụm bánh xe, hai đầu đòn kéo ngang nối với hai bên hình thang lái thơng qua khớp cầu (Hình 1.2.1.7) 20 GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL HVTH: Nguyễn Văn A 1- Đệm đầu đòn ngang phía trước; 2- Đệm đầu đòn ngang phía sau; 3Đệm đầu đòn lái ngang bên trái; 4- Nắp đầu đòn ngang; A- Khoang chứa mỡ; B- Kích thước Hình 1.2.1.7 Kết cấu khớp cầu dẫn động lái lái ngang Chốt có dạng cầu ln ép vào đệm nhờ lực lò xo che kín nắp (4) Đầu đòn lái ngang (3) liên kết với đòn nhờ mối ghép ren dùng để điều chỉnh độ chụm bánh xe dẫn hướng * Ƣu nhƣợc điểm dẫn động lái: - Ƣu điểm:+ Đảm bảo động học cho hình thang lái + Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo + Chăm sóc bảo dưỡng, sửa chữa, điều chỉnh dễ dàng + Có độ bền, độ tin cậy cao + Nhập tắt dao động từ mặt đường lên vành tay lái - Nhƣợc điểm: + Các khớp đệm khớp cầu hay bị mòn + Bạc trục đòn quay đứng hay mòn + Do làm mềm va đạp từ mặt đường lên vành tay lái nên ảnh hưởng đến ổn định chuyển động khơng tốt (do lò xo khớp cầu tạo ra) 1.2.2 Trợ lực lái: Trợ lực lái ôtô ZIL-131 trợ lực lái thuỷ lực có áp suất cao 65 KG/cm2 nên hiệu trợ lực cao, thời gian chậm tác dụng ngắn song yêu cầu độ xác 21 GVHD: TS HVTH: Nguyễn Văn A Bài tập lớn môn học SBVL công nghệ chế tạo cao Trợ lực lái bao gồm : bơm dầu, bầu chứa dầu, van phân phối đường ống dẫn dầu.( Hình 1.2.2) 1.2.2.1 Cấu tạo trợ lực lái: - Bơm dầu : Là nguồn cung cấp lượng Là loại bơm dầu rôto cánh gạt tác dụng kép, bơm dẫn động từ trục khuỷu động đốt nhờ truyền đai thang Ở phía sau bơm dầu có van an tồn (17), áp suất dầu đường dầu lớn áp suất dầu quy định van an tồn mở để dầu từ đường dầu trở bầu chứa đảm bảo an toàn cho đường ống dẫn dầu trợ lực lái Hình 1.2.2 Kết cấu bơm dầu 1- Bánh đai; 2- Ống lọc dầu; 3- Thân trước; 4- Ổ bi; 5- Phớt làm kín; 6- Trục bơm; 7- Ổ lăn trụ; 8- Thân giữa; 9- Rôto; 10- Đĩa phân phối; 11- Thân sau; 1222 GVHD: TS HVTH: Nguyễn Văn A Bài tập lớn mơn học SBVL Van an tồn bầu lọc; 13- Tiết lưu; 14- Cánh gạt; 15- Lò xo; 16-Đế van an toàn lưu lượng; 17- Đế van an toàn áp suất; 18- Đáy bầu chứa dầu; 19- Bầu chứa dầu; 20Đệm nắp bầu chứa; 21- Lưới lọc; 22- Van thông áp; 23- Nắp bầu dầu; 24- Đệm nắp bầu dầu 25- Đai ốc tai hồng; 26- Đệm làm kín; 27- Gioăng làm kín; 28- Đệm bầu lọc; 29- Đệm; 30- Ống lót cơn; 31- Ơng dầu hệ thống; 32- Ống dẫn dầu - Bánh đai: (1) Được bắt với trục bơm then bán nguyệt đai ốc hãm - Trục bơm:Trục bơm quay hai ổ bi (một ổ bi cầu ổ bi đũa) - Rôto: (9) Của bơm nối với trục bơm (6) then hoa, rơto có 10 rãnh để lắp phiến gạt - Stato: (8) Có biên dạng van, stato có đường dầu vào, đường dầu lỗ chốt định vị đĩa phân phối, stato có dấu để lắp ráp để lắp stato -Đĩa phân phối: (10) ép vào stato nắp bơm bulơng thơng qua van an tồn áp suất van an tồn lưu lượng, đĩa có rãnh để cung cấp dầu vào cấu lái, đường dầu bầu chứa thông qua van lưu lượng, đường dầu quay cửa hút - Bầu chứa dầu: Bầu chứa dầu đặt bơm dầu bầu chứa có lưới lọc, lưới đặt phía gần nắp để lọc dầu đổ dầu vào bình chứa, lưới lọc đặt sau đường dầu để lọc dầu dầu từ xilanh trợ lực hồi bầu chứa, lưới lọc có đặt van an tồn để lưới lọc bị tắc van an toàn tự động mở tác dụng áp suất dầu dầu trở bầu dầu bảo đảm an toàn cho hệ thống Để giữ ổn định nhiệt độ dầu trợ lực lái người ta làm két mát nhằm làm mát dầu trợ lực 1.2.2.2 Nguyên lý làm việc(Hình 1.2.2.2): 23 GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL TT Thông số kỹ thuật km/h) -Công suất lớn -Tại số vòng quay 15 -Mơmen lớn -Tại số vòng quay Cầu xe 16 HVTH: Nguyễn Văn A Đơn vị Giá trị ml v/ph KGm v/ph 150 3200 41 1800÷2000 -Cầu trước Chủ động dẫn hướng, vỏ cầu liền, gia công theo phương pháp dập hàn -Cầu -Cầu sau Chủ động, vỏ cầu liền, Hệ thống lái -Dẫn động lái 17 18 19 20 21 22 -Cơ cấu lái -Tỉ số truyền cấu lái - Góc quay lớn bánh xe Phần vận hành -Số lượng bánh xe -Kích thước lốp -Cơng thức bánh xe Nhiên liệu -Dầu trợ lực lái (P) Góc vượt trước Góc vượt sau Độ Cơ khí trợ lực thủy lực Vít đai ốc cung 20 25÷30 Chiếc inch 6+1 12.00-20 6x6 lít Độ Độ 2,75 45 40 Bảng 3.1.2 Các thơng số đầu vào dùng cho tính tốn hệ thống lái Thông số Chiều dài sở Khoảng cách hai trụ đứng Chiều dài bên hình thang lái Chiều dài kéo ngang Ký hiệu L B0 m n 42 Đơn vị mm mm mm mm Giá trị 3975 1550 250 1430 GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL HVTH: Nguyễn Văn A Bảng 3.1.3 Các thơng số tính tốn bền cho chi tiết hệ dẫn động lái Thơng số Bán kính vành tay lái Chiều dài trục lái Kích thước tiết diện trục lái Tỷ số truyền cấu lái Chiều dài đòn quay đứng Chiều dài cam quay Kích thước tiết diện đòn quay đứng Mơ đun đàn hồi Hệ số tính đến ma sát dẫn động lái Hệ số cản lăn Khoảng cách từ giao điểm đường kéo dài trụ đứng với mặt đường đến điểm đặt lực cản lăn Chiều dài kéo dọc Kích thước tiết diện kéo dọc Chiều dài kéo ngang Kích thước tiết diện kéo ngang Bán kính bánh xe Đường kính khớp tuyn chổ thắt nhỏ Hệ số bám Hệ số dự trữ bền cho lái Cánh tay đòn gây uốn Cánh tay đòn gây xoắn Hiệu suất thuận Hiệu suất dẫn động lái Lực lớn tác dụng lên vành tay lái khơng có trợ lực Ký hiệu Đơn vị R mm ltrl mm Dntrlxdttrl mm i ld mm lca mm bxh mm E KG/cm2 η1 f Giá trị 212,5 900 45x31,5 20 200 220 35 x 55 2,1 x 106 0,5  0,7 0,01  0,02 a mm 50 lkd Dnkdxdtrkd n Dnknxdtrkn R Dn mm mm mm mm mm mm n la c mm mm 550 35x21 1430 40x24 521,2 35 0,7  0,8 1,5  2,5 150 50 0,7  0,85 0,85  0,9 43  t d Pvlmax N 450 GVHD: TS HVTH: Nguyễn Văn A Bài tập lớn môn học SBVL (Số liệu dựa vào tài liệu Sổ tay tra cứu tính kỹ thuật ô tô cuả PGS TS Vũ Đức Lập (2004) Học viện Kỹ thuật quân - Khoa Động lực; Giáo viên khoa Ơ tơ đo đạt thực tế) 3.2 MƠ HÌNH TÍNH TỐN VÀ CÁC LỰC TÁC DỤNG TỔNG QUÁT LÊN HỆ THỐNG LÁI (Hình 3.2) d c e m N N n la Q 44 Pvl GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL HVTH: Nguyễn Văn A 3.3 TÍNH TỐN, KIỂM TRA BỀN CÁC CHI TIẾT 3.3.1 Mơ-men cản quay vòng Ta có: M c  2.(M1  M )  2.G bx (f a  0,14.r)  M c  1 2900 (0, 015.0, 05  0,14.0,5212)  356,30(kG.m) 0, Trong đó: M1=Gbx.f.a : mơ-men cản chuyển động M2=0,14.Gbx.φ.r : mô-men cản bánh xe trượt lê đường Gbx: trọng lượng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng Chọn f=0,015 : hệ số cản lăn Chọn φ=0,85 : hệ số bám mặt đường Chọn η1=0,6 : hiệu suất tính đến tiêu hao ma sát khớp nối truyền động lái 3.3.2 Lực cực đại tác dụng lên vành tay lái khơng có cƣờng hóa 45 GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL Plv max  HVTH: Nguyễn Văn A Mc R.i  i d t  Plv max  356,30  115,16(kG) 0, 2125.20.0,91.0,8 Trong đó: id = ld 200   0,91 : tỉ số dẫn động lái lca 220 Lực Plvmax tính khơng vượt q giá trị cho phép 500 (N) Tuy nhiên để điều khiển nhẹ nhàng, người lái dùng cường hóa (hay trợ lực lái) Đói với xe Zil-131 Pvlmax = 450(N) Chỉ số hiệu dụng cường hóa K Plv max 115,16   2,56 Pvlmax 45 Đáp ứng yêu cầu K =2 ÷ 3.3.3 Tính bền cho hệ thống lái 3.3.3.1 Trục lái: Tính theo ứng suất xoắn lực tác dụng lên vành tay lái gây nên  xtrl  Plv max R.D ntrl 0, 2(D 4ntrl  d 4ttrl )   xtrl  115,16.0, 2125.0, 045  1767000, 242(kG / m )  17, 67(MPa) 4 0, 2(0, 045  0, 0315 )   xtrl    xtrl   50  80(MPa) ==> Trục lái đảm bảo độ bền xoắn Tính theo độ cứng (góc xoắn trục) Góc xoắn lớn nhất:  2.xtrl ltrl 2.17, 67.0,9   0, 008835(rad) Dntrl G 0, 045.8.104 46 GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL Góc xoắn tương đối:  HVTH: Nguyễn Văn A  0, 008835.180   0,5627  0033' ltrl 0,9.3,14 → φ < [θ] = 5,50÷7,50 ==> Trục lái đảm bảo yêu cầu kỹ thuật 3.3.3.2 Đòn quay đứng Ta chọn giá trị Q lớn lấy theo công thức sau: Q  0,5.G1  Pvlmax R.i  t  Q  ld  Q  0,5.2900  1450(kG)  45.0, 2125.20.0,8   765(kG) Q  0,  Vậy chọn Q = 1450 (kG) Do có trạng thái ứng suất phức tạp mặt cắt ngang nguy hiểm nên tiến hành kiểm tra theo “Thuyết bền ứng suất tiếp lớn nhất” Ứng suất tương đương: td  ua2  4.2xa Trong đó: Ứng suất uốn mặt cắt ngang nguy hiểm nhất: ua  Q.la Wua Wua  b h 0,0352.0,055   1,22.105 m3 6  ua  1450.0,15  18125000(kG / m ) 1, 22.105 47 GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL Ứng suất xoắn mặt cắt ngang nguy hiểm :  xa  HVTH: Nguyễn Văn A Q.c Wxa Trong đó: wxa = b h2 - hệ số phụ thuộc vào tỷ số b h Ở  = 0,231 (Tra bảng số liệu trang 106, sách Bài tập Sức bền vật liệu – Thái Thế Hùng (chủ biên) – Nhà xuất khoa học kỹ thuật – năm 2006) Thay số vào ta có Wxa = 0.231.0,035.0,0552 = 2,45.10-5 (m3)  xa  1450.0, 05  2959183, 673(kG / m2 )  2,96(kG / cm ) 5 2, 45.10  td  181250002  4.2959183,6732  19066795,67(kG / m2 )  19,1(kG / cm2 ) Với thép cacbon trung bình 40 tơi ram ta có : [u] = 1000kG/cm2; [σx] = 700 kG/cm2 Vậy ta có:  td   u    xa    x  ==> Đòn quay đứng đảm bảo bền 3.3.3.3 Đòn kéo dọc đòn kéo ngang Kiểm bền theo ứng suất nén đòn kéo dọc đòn kéo ngang 48 GVHD: TS Bài tập lớn mơn học SBVL HVTH: Nguyễn Văn A Q   nkd  F  kd    N nkn  Fkn  Trong đó: N: Xác định theo giá trị lực phanh Xp N G1.m1p .lca 2.e Với: m1p: Hệ số phân bố lại trọng cầu dẫn hướng phanh; m1p=1,4 N 2900.1, 4.0,85.0, 22  1562,18(kG) 2.0, 243  .(D 2nkd  d 2trkd ) F   kd   .(D nkn  d 2trkn )  Fkn   .(0, 0352  0, 0212 ) F   kd  2 F  .(0, 04  0, 024 )  kn Fkd  6,15.104 (m )  4 Fkn  8, 04.10 (m ) Vậy: 115,16  2 nkd  6,15.104  187252, 04(kG / m )  18, 73(kG / cm )    1562,18  1943009,95(kG / m )  194,3(kG / cm )  nkn 8, 04.104 2  nkd   kd   91,8.10  102.10 (kG / cm ) Vậy:  2  nkn   kn   91,8.10  102.10 (kG / cm ) 49 GVHD: TS HVTH: Nguyễn Văn A Bài tập lớn môn học SBVL Kiểm bền theo ứng suất uốn đòn kéo dọc đòn kéo ngang  2 E.J kd    ukd l2kd Fkd      E.J kn ukn  n Fkn   .D 4nkd d 4trkd (1  ) J kd  64 D nkd   4 J  .D nkn (1  d trkn )  kn 64 D 4nkn  .0, 0354 0, 0214 (1  ) J kd  64 0, 0354   4 J  .0, 04 (1  0, 024 )  kn 64 0, 044 J kd  6, 41.108 (m )  8 J kn  10,93.10 (m )  3,142.2,1.106.6, 41.10 8    7134, 05(kG / m )  0, 72(kG / cm )  ukd 4 0,55 6,15.10   8   3,14 2,1.10 10, 93.10  1376, 48(kG / m )  0,14(kG / cm )  ukn 1, 432.8, 04.104 2  nkd   kd   91,8.10  102.10 (kG / cm ) Vậy:  2  nkn   kn   91,8.10  102.10 (kG / cm ) ==> Đòn kéo dọc đòn kéo ngang đủ bền 3.3.3.4 Kiểm bền cho khớp tuyn lái Lực tác dụng Q = 115,16(kG) Kiểm tra độ bền cắt khớp cầu tiết diện nguy hiểm Ứng suất cắt tính theo cơng thức 50 GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL HVTH: Nguyễn Văn A c  Q Fc Trong Fc tiết diện rơ-tuyn vị trí có tiết diện nguy hiểm (tại chổ thắt nhỏ rơ-tuyn) (Hình 3.3.3.4) Dn Hình 3.3.3.4 Khớp rơ-tuyn .D2n 3,14.0, 0352  4 4  Fc  9,16.10 (m ) Fc   c  115,16  125720,524(kG / m )  12,57(kG / cm ) 4 9,16.10 Mà [σc]=8.102(kG/cm2)  c    c  51 GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL ==> Khớp rô-tuyn đảm bảo độ bền cắt HVTH: Nguyễn Văn A CHƢƠNG IV: NHỮNG LỖI KỸ THUẬT THƢỜNG GẶP TRONG QUẢN LÝ, SỬ DỤNG BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Hệ thống lái phải đảm bảo cho ôtô chạy hướng mong muốn, điều kiện đường xá tốc độ ôtô Người lái nhiều công sức để điều khiển vành tay lái, xe chạy thẳng thao tác lái Trong trình vận hành sử dụng xe, chi tiết hệ thống lái thường xuyên làm việc Các chi tiết chịu ma sát bị mòn, dẫn đến rơ lỏng làm sai lệch động học quay vòng, lốp bị mòn nhanh dẫn đến khơng an tồn chuyển động.Vì vậy, phải thường xun theo dõi, kiểm tra nhằm kịp thời phát hiện, sửa chữa, điều chỉnh để phục hồi trạng thái kỹ thuật, điều kiện làm việc bình thường cho hệ thống lái, nhằm đảm bảo an toàn chuyển động cho xe 4.1 NHỮNG LỖI KỸ THUẬT THƢỜNG GẶP 4.1.1 Độ rơ vành tay lái tăng Độ rơ vành tay lái lớn cho phép 15 [độ], lớn nguyên nhân sau: - Vòng bi trục bánh xe bị mòn; 52 GVHD: TS Bài tập lớn mơn học SBVL - Các khớp cầu (rơ tuyn) bị mòn; HVTH: Nguyễn Văn A - Ổ bi cấu lái bị mòn; - Bánh bị mòn; - Bu lơng bắt vỏ cấu lái bị hỏng; 4.1.2 Lực vành tay lái gia tăng hay không Vành tay lái quay nặng nguyên nhân sau: - Điều chỉnh không ăn khớp bánh răng; - Bơm trợ lực bị hỏng thiếu dầu; - Rơ ổ bi, thiếu dầu bôi trơn: Các cấu lái bôi trơn mỡ, cần lưu ý đến thất thoát dầu mỡ cấu lái thông qua chảy dầu mỡ Nguyên nhân thiếu dầu bơi trơn rách nát đệm kín, joăng phớt làm kín, bạc mòn tạo nên khe hở hướng tâm lớn mà phớt không đủ khă làm kín - Dây đai bơm trợ lực tay lái hỏng; - Ổ trụ đứng bị mòn làm sai lệnh góc đặt bánh xe; - Lốp xe bơm khơng đủ áp suất: Áp suất lốp thấp không làm tăng lực người lái vào vô lăng điều khiển xe; - Góc chụm bị sai, cần kiểm tra lại góc chụm 4.1.3 Vành tay lái bị rung: - Vô lăng bị rung áp suất lốp không đều, bánh xe không cân xứng bị đảo Sai lệch độ chụm lớn Các khớp cầu cấu lái bị rơ Cụm cấu lái bị rơ - Do để đảm bảo cho xe có tính dẫn hướng tốt ta phải bơm đo lại áp suất lốp bánh xe bánh xe bị đảo mà khơng điều chỉnh phải thay điều chỉnh lại độ chụm, điều chỉnh độ rơ khớp cầu dẫn động lái theo tiêu chuẩn cho phép, điều chỉnh lại độ lơ cấu lái 4.1.4 Xe có xu hƣớng chuyển động lệch: 53 GVHD: TS HVTH: Nguyễn Văn A Bài tập lớn môn học SBVL - Xe có xu hướng chuyển động lệch áp suất lốp không đều, độ nghiêng tới độ nghiêng ngang quay bánh xe dẫn hướng không cân (do mòn khơng đều), dầm cầu bị lệch (do bị biến dạng), lò xo hệ thống treo không đều, chùng gãy - Để khắc phục tượng cần kiểm tra lại độ nghiêng, phục hồi lại bạc trục trục quay bánh xe dẫn hướng, khơng phục hồi phải thay Uốn đo chỉnh lại dầm cầu khơng phải thay Thay lò xo bị gãy chọn lựa để lắp lại lò xo phải 4.1.5 Tay lái bị rung nhanh mạnh: - Tay lái bị rung nhanh mạnh, dội ngược lại bánh xe phía trước chạm phải chướng ngại vật áp suất lốp căng Thanh giảm chấn bị hỏng Khe hở tự dẫn động lái nhỏ.Giảm chấn trục lái hỏng Do cần phải đo lại áp suất lốp, phục hồi thay giảm chấn trục lái giảm chấn hệ thống treo, chỉnh lại khe hở dẫn động lái cấu lái 4.1.6 Vành tay lái khơng trả vị trí cân bằng: - Sai góc đặt bánh xe: góc nghiêng ngang dọc trụ đứng, mòn gây giảm hiệu ứng nghịch từ bánh xe lên vành tay lái 4.2 SỮA CHỮA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG LÁI Để xác định mức độ mài mòn tính chất sửa chữa, phải tháo rời chi tiết hệ thống lái Khi tháo tay lái đòn quay đứng phải dùng van tháo Những hư hỏng chi tiết hệ thống lái là: mòn – bánh răng, ống lót, vòng bi ổ lắp vòng bi Mặt bích bắt chặt cacte bị sứt mẻ nứt, mòn bạc cácte dành cho ổ bi kim đở ổ trục đòn quay đứng chi tiết khớp cầu chuyển hướng, chuyển hướng bị cong Phải thay cấu lái bề mặt làm việc mòn rỏ rệt hay lớp tơi bị tróc Thải bỏ cung bề mặt có khe nứt hay vết lõm 54 GVHD: TS HVTH: Nguyễn Văn A Bài tập lớn môn học SBVL Cổ trục đòn quay đứng, mòn phải phục hồi cách mạ crơm mài theo kích thước danh nghĩa Cổ trục phục hồi cách lắp vào cacte ống lót đồng mài theo kích thước sửa chữa Đầu có ren đầu trục đòn quay đứng bị cháy phục hồi cách hàn đắp hồ quang điện rung Trước hết phải tiện hết ren củ máy tiện hàn đắp kim loại, tiện kích thước danh nghĩa cắt ren Trục đòn quay đứng bị xoắn phải loại bỏ Các ổ lắp vòng bi cấu lái, bị mòn phục hồi cách lắp thêm chi tiết phụ Muốn phải khoan rộng lỗ, lắp ép vào ống lót gia cơng đường kính theo kích thước vòng bi Những chổ sứt mẻ khe nứt mặt bích cac-te khắt phục phương pháp hàn Thường dùng hàn khí, có nung nóng tồn chi tiết trước hàn Lỗ cácte dành cho ổ bi kim đở trục tròn quay đứng niếu 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 Ngồi có hư hỏng khác mòn lổ mút thanh, cháy ren, lò xo ép máng đệm vào chốt cầu bị gãy yếu Tuỳ theo tính chất mài mòn mà xác định khả tiếp tục sử dụng chuyển hướng ngang hay chi tiết Nếu cần thiết tháo rời khớp Muốn vậy, tháo chốt chẻ nút ren, vặn nút khỏi lổ 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 mòn gãy 55 GVHD: TS Bài tập lớn môn học SBVL HVTH: Nguyễn Văn A TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS TS Vũ Đức Lập (2004), Sổ tay tra cứu tính kỹ thuật ô tô, Học viện Kỹ thuật quân - Khoa Động lực [2] Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên (1971), Thiết kế tính tốn tơ máy kéo tập 2, phần 2, Nhà xuất đại học, trung học chuyên nghiệp [3] PGS, TS Nguyễn Khắc Trai (2007), Cấu tạo gầm ô tô tải, ô tô buýt, Nhà xuất Giao thông vận tải [4] Thái Thế Hùng (2006), Bài tập sức bền vật liệu, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] PGS, TS Nguyễn Văn Hưng, TS Trần Thế Văn (2015), Giáo trình sức bền vật liệu, NXB Quân đội nhân dân [6] Trong làm có tham khảo số đồ án tốt nghiệp khóa 29, lớp chuyển cấp xe quân - Học viện kỹ thuật Quân 56 ... Nguyễn Văn A Bài tập lớn môn học SBVL Dẫn động lái khí gồm : Vành lái, trục lái, vỏ trục vành lái, đòn quay đứng, đòn kéo dọc, bên hình thang lái, ngang hình thang lái, cam quay, đòn quay ngang,... bên phải xy lanh lực với bơm dầu áp suất cao, khoang bên trái xy 27 GVHD: TS HVTH: Nguyễn Văn A Bài tập lớn môn học SBVL lanh lực với bầu ch a dầu áp suất thấp, áp suất hai khoang xy lanh lực chênh... lớn môn học SBVL HVTH: Nguyễn Văn A 1- Đệm đầu đòn ngang ph a trước; 2- Đệm đầu đòn ngang ph a sau; 3Đệm đầu đòn lái ngang bên trái; 4- Nắp đầu đòn ngang; A- Khoang ch a mỡ; B- Kích thước Hình