Thiết kế xe trượt thể thao sport scooter

ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH BAN CHẤP HÀNH TP HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH DỰ THI GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC EURÉKA LẦN THỨ XIX NĂM 2017 TÊN CƠNG TRÌNH: “THIẾT KẾ XE TRƯỢT THỂ THAO SPORT SCOOTER” LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU: KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ CHUN NGÀNH: CƠ KHÍ – TỰ ĐỘNG HÓA MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH ẢNH .4 LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lý chọn đề tài .7 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Phạm vi nghiên cứu .8 2.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước .9 2.1.1 Tổng quan đề tài 2.1.2 Tình hình nước 2.1.3 Tình hình giới 10 2.2 Các khái niệm 10 2.2.1 Hệ thống lái 10 2.2.2 Giảm sốc 10 2.2.3 Cơ cấu lắc truyền động 10 2.2.4 Bộ truyền hồi tiếp 10 2.2.5 Kích thước sở 10 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠ KHÍ VÀ TÍNH BỀN 11 3.1 Kích thước sở 11 3.1.1 Kích thước xe 11 3.1.2 Khoảng cách trục bánh xe 13 3.1.3 Chiều cao yên 13 3.1.4 Khoảng sáng gầm xe 14 3.2 Thiết kế khí 14 3.2.1 Đôi nét phần mềm sử dụng thiết kế 15 3.2.2 Kết cấu sản phẩm 15 3.3 Vật liệu làm khung xe 34 3.3.1 Giới thiệu nguồn gốc thép hộp 34 3.3.2 Những ứng dụng sản phẩm thép hộp 36 3.3.3 Quy trình sản xuất thép hộp 37 3.3.4 Thép dùng sản phẩm 38 3.4 Chọn xích, tính bền, gia cơng chi tiết hồn thành sản phẩm 38 3.4.1 Chọn xích 38 3.4.2 Kiểm tra mối ghép hàn 41 3.4.3 Gia công chi tiết CNC 42 3.4.4 Cắt, hàn ghép chi tiết 45 3.4.5 Lắp ráp hoàn thành sản phẩm 46 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 48 4.1 Tiến hành thực nghiệm 48 4.2 Thảo luận đưa đánh giá 48 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 5.1 Kết luận 50 5.1.1 Về mặt lý thuyết 50 5.1.2 Về mặt thực nghiệm 50 5.1.3 Vấn đề tồn 50 5.2 Kiến nghị 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC 53 Phụ Lục A: Sản phẩm sau hoàn thành 53 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT  SG – Steering Gear CATIA – Computer Aided Three Dimensional Interactive Application IBM – International Business Machines CAD – Computer Aided Design CAM – Computer Aided Manufacturing CAE – Computer Aided Engineering CNC – Alternating Current GS – Giáo Sư TS – Tiến Sĩ NXB – Nhà Xuất Bản SV – Sinh Viên GVHD – Giảng Viên Hướng Dẫn MSSV – Mã Số Sinh Viên IW – Internal Width EW – External Width DANH MỤC HÌNH ẢNH  Hình Nội dung Trang 2.1 Xe trượt thể thao đứng chân 14 3.1 Kích thước chiều rộng xe 17 3.2 Kích thước chiều dài 18 3.3 Kích thước chiều cao 18 3.4 Khoảng cách thực tế trục bánh xe 19 3.5 Chiều cao yên 20 3.6 Khoảng sáng gầm xe 20 3.7 Thân thiết kế phần mềm CATIA V5 22 3.8 Các kích thước thân xe 22 3.9 Thân xe sau gia công 23 3.10 Hệ thống lái thiết kế phần mềm 24 3.11 Bản vẽ lắp ráp hệ thống lái 24 3.12 Hệ thống lái sau gia công 25 3.13 Hệ thống giảm sốc trước thiết kế CATIA V5 26 3.14 Kích thước hệ thống phuộc 27 3.15 Hệ thống phuộc sau gia công, lắp ráp 28 3.16 Poly dẫn hướng xích thiết kế CATIA V5 29 3.17 Kích thước Poly dẫn hướng 29 3.18 Poly thực tế sau lắp ráp 30 3.19 Hệ thống phanh 31 3.20 Yên xe thiết kế CATIA V5 31 3.21 Các kích thước yên xe 32 3.22 Yên xe sau gia cơng 32 3.23 Kích thước nhơng xích 33 3.24 Nhơng xích 34 3.25 Kích thước nhông dẫn hướng 35 3.26 Nhông dẫn hướng sau gia công 35 3.27 Bánh xe 36 3.28 Chén cổ 37 3.29 Lò xo hồi 38 3.30 Dây dù 39 3.31 Thép hộp mạ kẽm 41 3.32 Thép hộp đen 42 3.33 Ứng dụng thép hộp làm khung mái nhà 43 3.34 Thép hộp trang trí nội thất 43 3.35 Chiều rộng sên 45 3.36 Cấu tạo xích lăn dãy 46 3.37 Sên xe 47 3.38 Chi tiết thiết kế gia công CREO 3.0 49 3.39 Đường chạy dao biên dạng CIMCO EDIT V5 50 3.40 Đường chạy dao Ø27 51 3.41 Đường chạy dao Ø30 51 3.42 Cục lắc yên xe 52 3.43 Tổng thể sản phẩm 52 3.44 Mặt trước sản phẩm 53 LỜI NÓI ĐẦU  Nước ta đà phát triể n, đó Khoa ho ̣c và Công Nghê ̣ đóng mô ̣t vai trò quan tro ̣ng công cuô ̣c Công Nghiê ̣p Hóa – Hiê ̣n Đa ̣i Hóa đấ t nước Viê ̣c áp du ̣ng khoa ho ̣c công nghê ̣ vào đời số ng chính là làm tăng suấ t lao đô ̣ng, thay thế cho người và đảm bảo an toàn lao đô ̣ng Để ta ̣o nề n tảng tố t cho tương lai, ta cầ n đầ u tư nghiên cứu, phát triể n khoa ho ̣c cô ̣ng nghê ̣ mô ̣t cách nghiêm túc Đây đề tài nghiên cứu nhóm với mong muốn tạo xe trượt thể thao vừa rèn luyện sức khỏe vừa vui chơi giải trí Nhóm chọn xe trượt thể thao nhằm tạo lạ, thu hút người sử dụng, tận dụng khoảng thời gian làm nâng cao sức khỏe góp phần cải thiện mơi trường Xe trượt với thiết kế đặc biệt giúp người điều khiển dễ dàng dùng sức gập vừa giải trí, vừa tập thể dục tiện lợi Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng năm 2017 Nhóm thực CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lý chọn đề tài Đời sống xã hội ngày nâng cao, người bị xốy vào vịng quay xã hội Con người ngày nổ lực kiếm tiền để thỏa mãn cho mưu cầu hành phúc cá nhân mà quên thần cần chăm sóc, để có sức khỏe tốt cần phải rèn luyện sức khỏe ngày, siêng tập thể dục thời gian rãnh rổi Khơng có thời gian từ tới ngày tới phòng gym, chạy Chính thế, nhóm định tập trung nghiên cứu thiết kế, chế tạo sản phẩm kết hợp việc di chuyển người vừa tập luyện nâng cao sức khỏe Đây đề tài mới, hoàn toàn khả thi thực thơng qua áp dụng kiến thức chuyên ngành Trong tương lai, sản phẩm đầu tư bản, có kế hoạch chi tiết có tiềm mang lại tính kinh tế cao mốt sản phẩm đáp ứng nhiều nhu cầu cấp thiết Do đó, nhóm em định chọn đề tài: “THIẾT KẾ XE TRƯỢT THỂ THAO SPORT SCOOTER” 1.2 Mục đích đề tài Mục đích việc tạo sản phẩm tạo sản phẩm mới, lạ độc đáo Sản phẩm khác biệt so với sản phẩm có mặt thị trường Bên cạnh đó, nhóm mong muốn mang tới sản phẩm chất lượng đáp ứng yêu cầu tính tiện lợi nâng cao sức khỏe cho người sử dụng Phục vụ cho tầng lớp xã hội so với thị trường giá thành sản phẩm rẻ 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài truyền Bộ truyền giúp cho sản phẩm hoạt động theo ý muốn tác giá Phải nghiên cứu để vừa vừa tiết kiệm tối đa chi phí vật liệu, vừa đáp ứng yêu cầu mà toán ban đầu đặt 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu Nhóm đưa nhiều phương án sau chọn phương án tối ưu bắt đầu thực theo phương án đặt Tìm hiểu cách hoạt động nhơng sên dĩa xích xe đạp Từ đó, phát triển lên để cấu hoạt động theo mong muốn Các chi tiết có sẵn thị trường mua lắp ráp Bởi vừa tiết kiệm chi phí gia công chi tiết sản xuất theo tiêu chuẩn, tự động dây chuyền sản xuất hàng loạt nên giá thành rẻ so với việc ta tự đặt hàng gia công 1.5 Phương pháp nghiên cứu Đề tài nhóm chủ yếu nghiên cứu thông qua việc nghiên cứu tài liệu phương pháp chuyên gia: + Tài liệu từ nguồn internet + Tài liệu từ sách chuyên ngành + Chuyên gia việc sử dụng thiết bị sữa chữa xe đạp, xe máy + Chuyên gia việc sử dụng thiết bị gia cơng xác + Chun gia kết cấu khung sườn Trong phương pháp phương pháp tra cứu tài liệu chủ đạo phương pháp chuyên gia bổ trợ 1.6 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu ban đầu nhóm cho sản phẩm mẫu CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước 2.1.1 Tổng quan đề tài Thách thức sản phẩm xe thể thao Sport Scooter thị trường có nhiều phổ biến Làm để sản phẩm phát huy hết tác dụng với nhu cầu người tiêu dùng giá thành hợp lý Từ thực tiễn đó, việc thiết kế kiêm tính tốn quan trọng Địi hỏi phải tính tốn thật kỹ để sản xuất sản phẩm vừa đủ, không dư nhiều khơng thiếu để giá thành hạ xuống, cạnh tranh với sản phẩm có mặt thị trường 2.1.2 Tình hình nước Hiện thị trường có nhiều loại xe xe đạp, xe chân đứng chân đẩy, xe tự cân nhìn chung, sản phẩm khía cạnh khác sáng tạo chưa nghiên cứu phát triển nước hay gần sản phẩm hồn tồn Hình 2.1 Xe trượt thể thao đứng chân 41 Hình 3.37 Sên xe 3.4.2 Kiểm tra mối ghép hàn Yêu cầu kỹ thuật trước hàn: Làm mép mối hàn phần kim loại nằm kế bên đến thấy ánh kim Chiều rộng khoảng làm tối thiểu 10mm bên Phải tẩy xỉ hàn lớp trước hàn lớp sau Khi nhiệt độ không khí xung quanh 0˚C khơng phép hàn chế tạo phận chịu áp lực nào, chi tiết chế tạo loại thép với chiều dày 42 Kiểm tra mối hàn đảm bảo: - Khơng có vết nứt bề mặt mối hàn phần kim loại nóng chảy - Khơng có chổ bướu, lẹm, cháy thủng, hàn khơng ngấu khuyết tật công nghệ khác - Không gãy khúc, lệch mép - Khơng sai lệch kích thước, hình dạng mối hàn, phần lòi tang bền Khi kiểm tra kim tương: - Không nứt kim loại nóng chảy vùng chịu ảnh hưởng nhiệt kim loại - Khơng có chổ hàn khơng ngấu lớp hàn với bìa mép - Khơng có chổ hàn thiếu chân mối hàn 15% chiều dày thành 3mm thành dày 20mm sản phẩm hàn phía - Khơng có lỗ xốp ngâm xỉ q vết/1cm2 Với kích thước khuyết tật khơng q 1,5mm tổng chúng không 3mm - Không có vết nứt, rạn phần cấu tạo làm giảm tính đàn hồi tính dẻo kim loại Khi kiểm tra thủy lực: - Khơng có tượng rạn nứt mơi hàn - Khơng có tượng rị rỉ nước, - Khơng có tượng biến dạng rõ rệt 3.4.3 Gia công chi tiết CNC Sử dụng phần mềm CREO 3.0, vẽ chi tiết gia công xuất code chạy phần mềm CIMCO EDIT V5 Chạy máy phay CNC SEIKO VM40II 43 Hình 3.38 Chi tiết thiết kế gia công CREO 3.0 Dùng dao Ø20r0.8 chạy prof – only chạy biên dạng Hình 3.39 Đường chạy dao biên dạng CIMCO EDIT V5 Code dùng mũi chấm lấy tâm % (Date:07/26/17 Time:21:26:59) G98G80G90G49G17 44 G90G54G0 S500M3 G1X10.Y0.Z50.F2000 G83X10.Y0.Z-11.R-9.Q3.F30 G80 G1Z50.F2000 M5 M30 % Dùng dao Ø20r0.8 chạy (type spiral,ram 1˚) lỗ trịn Ø27 Hình 3.40 Đường chạy dao Ø27 Dùng dao Ø20r0.8 chạy (type spiral,ram 1˚) lỗ trịn Ø30, sâu 9mm 45 Hình 3.41 Đường chạy dao Ø30 3.4.4 Cắt, hàn ghép chi tiết Hình 3.42 Cục lắc yên xe 46 3.4.5 Lắp ráp hồn thành sản phẩm Hình 3.43 Tổng thể sản phẩm 47 Hình 3.44 Mặt trước sản phẩm 48 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1 Tiến hành thực nghiệm Sau thời gian tìm hiểu nghiên cứu thực nhóm thử đưa vào thực nghiệm cấu truyền động hồi tiếp cấu hoạt động theo yêu cầu ban đầu nhóm đề Sản phẩm đưa đời thực chạy thử hoạt động tốt Các chi tiết sản phẩm hoạt động liên kết chặt chẽ với tạo thành hệ thống hoạt động trơn tru, liền mạch 4.2 Thảo luận đưa đánh giá Để thực đề tài đòi hỏi phải áp dụng nhiều kiến thức từ chuyên ngành thực tiễn Điểm đề tài việc áp dụng môn học trường vào thực tiễn dùng poly để chuyển hướng xích cấu dùng xích để làm truyền hồi tiếp phương pháp Ưu điểm cơng trình nghiên cứu thấy rõ qua thời gian nhóm cố gắng hồn thành, giúp nâng cao khả làm việc nhóm vận dụng nhu cầu thực tiễn áp dụng học vào nghiên cứu Đóng góp cho cơng nghiệp sản xuất nước ta thêm thành tựu thành tựu nhỏ sinh viên nên việc nghiên cứu thực cịn sơ sài sai sót Qua thực nghiệm, sản phẩm có tính xác độ tin cậy nằm mức tốt Phương pháp áp dụng để nghiên cứu học hỏi từ nguồn internet sách Đây công trình nên nhóm đặt nhiều tâm huyết tin vào khả ưu việt Nhóm hy vọng sản phẩm thương mại 49 đón nhận từ người sử dụng Nhóm cố gắng tiếp tục nghiên cứu sản phẩm ngày hoàn thiện 50 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 5.1.1 Về mặt lý thuyết Phân tích lựa chọn phương án hợp lý để thiết kế Xây dựng mơ hình máy tính, từ phân tích xuất vẽ để gia công chi tiết 5.1.2 Về mặt thực nghiệm Thiết kế chế tạo thành công “Xe trượt thể thao Sport Scooter” Điều khiển không xảy lỗi trình thực nghiệm sản phẩm thành công theo ý muốn ban đầu 5.1.3 Vấn đề tồn Kết cấu xe chưa tối ưu hình thể lẫn kích thước Về độ sai số độ cứng vững sai số q trình tính tốn Cịn hạn chế số tuổi chiều cao người sử dụng Khả cân ổn định trọng tâm, kiểm tra sai số điều khiển 5.2 Kiến nghị Đề tài có tính mở, nhiều vấn đề cần tiếp tục triển khai nghiên cứu Cần đóng góp ý kiến từ thầy chuyên ngành khoa chuyên gia lĩnh vực để sản phẩm hồn thiện hơn, chất lượng Trang trí tem, logo làm cho sản phẩm thêm bắt mắt phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Có thể nâng cấp sản phẩm vừa làm xe tập thể dục vừa làm xe đạp đạp điện Cần kế hoạch đầu tư để sản xuất sản phẩm hàng loạt 51 Vấn đề tồn nhiều, nhiên giới hạn không gian, thời gian trình độ chun mơn thân có hạn nên chúng tơi chưa thể hồn thiện vấn đề Đây đề tài mẻ có nhiều hướng để phát triển, có tính thực tế cao nên có điều kiện mong muốn tiếp tục nghiên cứu phát triển 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] – Trần Thế San, Hồ Viết Bình “Chế độ cắt gia cơng khí” NXB Đà Nẵng [2] – Nguyễn Hữu Lộc Cơ sở thiết kế máy NXB Đại học quốc gia TP.HCM [3] – GS.TS Nguyễn Đắc Lộc Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập NXB Khoa Học Kỹ Thuật [4] - GS.TS Nguyễn Đắc Lộc Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập NXB Khoa Học Kỹ Thuật [5] - GS.TS Nguyễn Đắc Lộc Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập NXB Khoa Học Kỹ Thuật [6] – Đoàn Văn Thông Hướng dẫn sử dụng phần mềm CATIA V5R20 thiết kế khí [7] – Đỗ Kiến Quốc Sức bền vật liệu NXB Đại học quốc gia TP.HCM [8] – Phạm Bá Khiển Thiết kế chế tạo máy in 3D kết hợp Laser CNC Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2017 [9] - https://vi.wikipedia.org/wiki/ [10] – Weldtec Tiêu chuẩn mối hàn phương pháp thử mối hàn phần 13 tháng http://www.weldtec.com.vn/tu-van/tieu-chuan-moi-han-va-phuong-phap-thu-moi-hanphan-1.html [11] – http://www.mywheelandmore.com 53 PHỤ LỤC Phụ Lục A: Sản phẩm sau hồn thành Hình PL 1: Sản phẩm sau hồn thành 54 Hình PL 2: Sản phẩm sau hồn thành 55 ĐẶC ĐIỂM NỔI BẬC CỦA SPORT SCOOTER 2D  Thiết kế phong cách thể thao  Khung thép chắn, cứng cáp  Tốc độ ổn định, an toàn  Giá thành tầm trung, dễ sử dụng bảo quản Thông số kỹ thuật Xuất xứ Việt Nam Model 2D Màu sắc Đỏ đen Kích thước 115x50.6x97.7 cm Trọng lượng 38 kg Bánh xe 9.5 inch Hệ thống giảm sốc Bánh xe kích thước nhỏ hạ tâm xe, gầm thấp Coil giúp xe vận hành êm Khung tối giản Yên xe gia cố chắn ... đầu tư bản, có kế hoạch chi tiết có tiềm mang lại tính kinh tế cao mốt sản phẩm đáp ứng nhiều nhu cầu cấp thiết Do đó, nhóm em định chọn đề tài: “THIẾT KẾ XE TRƯỢT THỂ THAO SPORT SCOOTER? ?? 1.2 Mục... thấp gầm xe tới mặt đất Hình 3.6 Khoảng sáng gầm xe 3.2 Thiết kế khí Bao gồm tất chi tiết có xe kết cấu chi tiết 15 3.2.1 Đôi nét phần mềm sử dụng thiết kế Nhóm sử dụng phần mềm thiết kế CATIA... thực nghiệm Thiết kế chế tạo thành công ? ?Xe trượt thể thao Sport Scooter? ?? Điều khiển khơng xảy lỗi q trình thực nghiệm sản phẩm thành công theo ý muốn ban đầu 5.1.3 Vấn đề tồn Kết cấu xe chưa tối