Nội dung đề tài gồm Tổng quan về hệ thống lái trên ô tô Giới thiệu về xe tải Thaco HD360 Khảo sát hệ thống lái trên xe tải Thaco HD360 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe tải Thaco HD360 Chẩn đoán những hư hỏng trong hệ thống lái và biện pháp khắc phục Bảo dưỡng và cách sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái Các bản vẽ đồ thị
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TẢI THACO HD360 Sinh viên thực hiện: ĐỖ NGUYỄN TUẤN Đà Nẵng – Năm 2018 TÓM TẮT Tên đề tài: Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe tải Thaco HD360 Sinh viên thực hiện: Đỗ Nguyễn Tuấn Số thẻ sinh viên: 103130092 Lớp: 13C4A Tất nội dung đồ án, tồn bao gồm có chương với nội dung chương khác chúng có liên kết chặt chẽ bổ sung cho để tạo thành tổng thể hoàn chỉnh Dưới phần tóm tắt nội dung chương trình bày theo trình tự sau: Chương 1: Tổng quan hệ thống lái xe Thaco HD360 Nội dung chương chủ yếu khái qt lên cơng dụng số yêu cầu loại hệ thống lái khác sử dụng phổ biến tơ Bên cạnh đề cập thêm số kết cấu phận hệ thống lái cấu lái, dẫn động lái, cường hóa lái…thường sử dụng Chương 2: Giới thiệu xe Thaco HD360 Trong chương phần làm rõ thông số kỹ thuật xe, kiểu loại hệ thống hệ thống phanh, treo, nâng hạ cầu phụ hệ thống lái mà xe trang bị Qua giúp ta hiểu rõ loại xe Chương 3: Khảo sát hệ thống lái Thaco HD360 Nội dung phần sâu khai thác thông số kỹ thuật đồng thời làm rõ nguyên lý làm việc kết cấu phận hệ thống lái sử dụng xe Thaco HD360 Chương 4: Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe Thaco HD360 Chương vào tính tốn xác định thơng số giá trị mơ men cản quay vịng, lực tác dụng lên vơ lăng để làm sở tính tốn kiểm nghiệm bền chi tiết thơng số liên quan đến trợ lực lái Ngoài nội dung cịn có thêm tính tốn kiểm tra động học hình thang lái xe Thaco HD360 Chương 5: Chẩn đoán hư hỏng hệ thống lái biện pháp khắc phục Nội dung chương chủ yếu trình bày số nguyên nhân gây hư hỏng thường gặp hệ thống lái phương pháp khắc phục chúng Chương 6: Bảo dưỡng cách sửa chữa chi tiết hệ thống lái Chương cuối giới thiệu số phương thức bảo dưỡng hệ thống lái cách sửa chữa chi tiết chúng bị hư hỏng i ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Đỗ Nguyễn Tuấn Số thẻ sinh viên: 103130092 Lớp: 13C4A Khoa: Cơ khí giao thơng Ngành: Kỹ thuật khí Tên đề tài đồ án: Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe tải Thaco HD360 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Các thông số kỹ thuật xe phận hệ thống lái xe tải Thaco HD360 từ tài liệu nhà chế tạo cung cấp Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chương 1: Tổng quan hệ thống lái ô tô Chương 2: Giới thiệu xe tải Thaco HD360 Chương 3: Khảo sát hệ thống lái xe tải Thaco HD360 Chương 4: Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe tải Thaco HD360 Chương 5: Chẩn đoán hư hỏng hệ thống lái biện pháp khắc phục Chương 6: Bảo dưỡng cách sửa chữa chi tiết hệ thống lái - Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): Bản vẽ tổng thể xe tải Thaco HD360 (A3) Bản vẽ bố trí chung hệ thống xe tải Thaco HD360 (A3) Sơ đồ nguyên lý trợ lực lái xe chuyển động thẳng (A3) Sơ đồ nguyên lý trợ lực lái xe quay vòng trái phải (A3) Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái xe Thaco HD360 (A3) - Kết cấu cấu lái (A3) Kết cấu van phân phối trợ lực lái (A3) Đồ thị kiểm tra động học hình thang lái (A3) Họ tên người hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 29/01/2018 Ngày hoàn thành đồ án: 25/05/2018 Đà Nẵng, ngày tháng năm 2018 Người hướng dẫn Trưởng Bộ mơn ii LỜI NĨI ĐẦU Trong chương trình đào tạo Kỹ sư ngành Cơ Khí Giao Thơng đồ án tốt nghiệp thiếu, điều kiện tất yếu quan trọng mà sinh viên cần phải hoàn thành, để hiểu biết cách chặt chẽ nắm vững sâu tơ Trong q trình học tập, tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào khảo sát hệ thống xe hay tổng thể xe việc quan trọng Điều củng cố kiến thức học, thể am hiểu kiến thức vận dụng lý thuyết vào thực tế cho hợp lý: Nghĩa lúc sinh viên làm việc cán kỹ thuật Hệ thống lái ô tô hệ thống quan trọng xe, dùng để giữ cho tơ chuyển động theo hướng xác định đấy, thay đổi hướng chuyển động cần thiết theo yêu cầu động xe Nên hệ thống lái ô tô cần phải đảm bảo: Chuyển động thẳng ổn định, tính động cao, động học quay vòng đúng, giảm va đập, điều khiển nhẹ nhàng, Để tăng tính an tồn cho ô tô vận hành Trong tập đồ án tốt nghiệp em chọn thực đề tài “Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe tải Thaco HD360” Nội dung đề tài giúp em hệ thống kiến thức học, nâng cao tìm hiểu hệ thống ơtơ nói chung hệ thống lái xe Thaco HD360 nói riêng; từ sâu nghiên cứu chun mơn Để hồn thành tốt đề tài tốt nghiệp này, trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy dành phần thời gian quý báu để bảo tận tình, giúp đỡ hướng dẫn em suốt thời gian thực đồ án Và em xin gửi lời cảm ơn tới tất thầy, cô giảng dạy khoa khí giao thơng trường đại học bách khoa Đà Nẵng truyền đạt lại kiến thức quý báu từ đến chuyên môn để em vận dụng hồn thành đồ án Tuy nhiên kiến thức hạn hẹp, chưa tiếp xúc nhiều với thực tiễn tài liệu tham khảo cịn q thời gian thực có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận lời dẫn thêm từ thầy Đà nẵng, ngày 25 tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực Đỗ Nguyễn Tuấn iii CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung tập đồ án tơi thực hướng dẫn thầy giáo TS Lê Văn Tụy Các nội dung, kết đề tài trung thực chưa cơng bố hình thức trước Những số liệu có nội dung thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Nếu phát có gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung đồ án Sinh viên thực Đỗ Nguyễn Tuấn iv MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu cảm ơn Lời cam đoan liêm học thuật Mục lục Danh sách bảng biểu, hình vẽ sơ đồ i ii iii v Trang MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại 1.1.1 Công dụng 1.1.2 Yêu cầu 1.1.3 Phân loại 1.2 Các sơ đồ hệ thống lái 1.2.1 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc 1.2.2 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập 1.2.3 Các sơ đồ dẫn động lái 1.2.4 Sơ đồ hệ thống lái có cường hóa 1.3 Các chi tiết phận hệ thống lái ô tô 1.3.1 Vô lăng 1.3.2 Trục lái 1.3.3 Cơ cấu lái Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ XE TẢI THACO HD360 19 2.1 Các thông số kỹ thuật xe tải Thaco HD360 19 2.2 Giới thiệu số hệ thống xe tải Thaco HD360 21 2.2.1 Hệ thống lái 21 2.2.2 Hệ thống phanh 22 2.2.3 Hệ thống treo 23 2.2.4 Hệ thống nâng hạ cầu 23 Chương 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TẢI 25 THACO HD360 25 3.1 Thông số kỹ thuật phận hệ thống lái xe Thaco HD360 25 3.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống lái xe Thaco HD360 26 3.3 Kết cấu cách hoạt động phận hệ thống lái xe Thaco HD360 27 3.3.1 Vô lăng 27 3.3.2 Trục lái 27 v 3.3.3 Cơ cấu lái 28 3.3.4 Dẫn động lái 29 3.3.5 Van phân phối trợ lực lái 31 3.3.6 Bơm trợ lực lái 35 3.3.7 Van điều khiển lưu lượng dầu trợ lực lái 36 Chương 4: TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TẢI THACO HD360 42 4.1 Các thơng số hệ thống lái xe Thaco HD360 42 4.2 Xác định mơ men cản quay vịng 42 4.3 Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng 46 4.4 Tính tốn kiểm tra động học hình thang lái 47 4.4.1 Cơ sở lý thuyết 47 4.4.2 Tính tốn kiểm nghiệm động học hình thang lái xe Thaco HD360 50 4.5 Tính tốn kiểm nghiệm sức bền chi tiết 55 4.5.1 Tính kiểm nghiệm sức bền trục lái 55 4.5.2 Tính kiểm nghiệm sức bền kéo ngang 56 4.6 Tính tốn kiểm nghiệm thơng số liên quan đến trợ lực lái 58 4.6.1 Tính kiểm nghiệm lực tác dụng lên vơ lăng lái có trợ lực 58 4.6.2 Kiểm tra hiệu trợ lực 62 4.6.3 Kiểm tra số phản lực trợ lực lên vành tay lái 63 Chương 5: CHẨN ĐOÁN NHỮNG HƯ HỎNG TRONG HỆ THỐNG LÁI VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 65 5.1 Vành tay lái bị rơ mạnh 65 5.2 Vành tay lái nặng 66 5.3 Áp suất trợ lực lái không ổn định 66 5.4 Bơm trợ lực lái làm việc ồn rò rĩ dầu 66 Chương 6: BẢO DƯỠNG VÀ CÁCH SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG LÁI 68 6.1 Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái 68 6.2 Sửa chữa chi tiết hệ thống lái 68 KẾT LUẬN 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 vi DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật xe tải Thaco HD360 Bảng 2.2 Các thông số, kiểu loại thiết bị hệ thống Thaco HD360 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật phận hệ thống lái xe Thaco HD360 Bảng 4.1 Các thơng số hệ thống lái xe Thaco HD360 Bảng 4.2 Kết tính βlt βtt tương ứng với góc α mức độ sai lệch ε cầu dẫn hướng thứ Bảng 4.3 Kết tính βlt βtt tương ứng với góc α mức độ sai lệch ε cầu dẫn hướng thứ hai Hình 1.1 Sơ đồ kết cấu hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc Hình 1.2 Hệ thống lái với hệ thống treo độc lập Hình 1.3 Các sơ đồ dẫn động lái Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống lái có cường hóa Hình 1.5 Quy luật thay đổi thay đổi tỷ số truyền động học cấu lái Hình 1.6 Sự thay đổi khe hở cấu lái Hình 1.7 Cơ cấu lái trục vít – cung đặt Hình 1.8 Cơ cấu loại trục vít hình trụ - cung đặt bên Hình 1.9 Cơ cấu lái trục vít glơbơít - lăn hai vành Hình 1.10 Cơ cấu lái trục vít - chốt quay loại chốt Hình 1.11 Cơ cấu lái bánh - Hình 1.12 Sơ đồ lắp đặt cấu lái bánh - Hình 1.13 Cơ cấu lái liên hợp trục vít - êcu bi - - cung Hình 1.14 Cơ cấu lái loại trục vít – đai ốc – địn quay Hình 1.15 Cơ cấu lái loại trục vít lắc - đai ốc Hình 1.16 Cơ cấu lại loại trục vít – đai ốc quay Hình 2.1 Tổng thể xe tải Thaco HD360 Hình 2.2 Sơ đồ kết cấu hệ thống lái xe Thaco HD360 Hình 2.3 Kết cấu cấu phanh trước Hình 2.4 Kết cấu tổng thể hệ thống treo trước Hình 2.5 Kết cấu tổng thể hệ thống treo sau Hình 2.6 Cơ cấu nâng hạ cầu phụ Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái vị trí van phân phối xe chuyển động thẳng Hình 3.2 Kết cấu vơ lăng Thaco HD360 Hình 3.3 Kết cấu trục lái xe Thaco HD360 Hình 3.4 Kết cấu cấu lái xe Thaco HD360 Hình 3.5 Kết cấu địn quay đứng chủ động Hình 3.6 Kết cấu kéo ngang Hình 3.7 Kết cấu van phân phối Hình 3.8 Vị trí van phân phối xe chuyển động thẳng Hình 3.9 Vị trí van phân phối xe quay sang phải Hình 3.10 Vị trí van phân phối xe quay sang trái vii Hình 3.11 Kết cấu bơm trợ lực lái xe Thaco HD360 Hình 3.12 Các giai đoạn làm việc bơm Hình 3.13 Kết cấu van điều khiển lưu lượng phụ (a) (b) Hình 3.14 Sơ đồ ngun lý làm việc van điều khiển lưu lượng tốc độ thấp Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lý làm việc van điều khiển lưu lượng tốc độ trung bình Hình 3.16 Sơ đồ nguyên lý làm việc van điều khiển lưu lượng tốc độ cao Hình 3.17 Sơ đồ nguyên lý làm việc van điều khiển lưu lượng tốc độ cực đại Hình 3.18 Quan hệ lưu lượng dầu trợ lực lái với số vịng quay động Hình 4.1 Sơ đồ tính tốn mơ men cản quay vịng lực cản lăn tác dụng bánh xe dẫn hướng Hình 4.2 Sơ đồ xác định mô men cản quay gây lực ngang Hình 4.3 Sơ đồ bánh xe đàn hồi lăn có khơng có lực ngang tác dụng Hình 4.4 Động học quay vòng lý tưởng (a) thực tế (b) dùng hình thang lái Hình 4.5 Sơ đồ hình thang lái (a) quan hệ hình học thơng số hình thang lái (b) Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ góc quay bánh xe cầu dẫn hướng thứ Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ góc quay bánh xe cầu dẫn hướng thứ hai Hình 4.8 Sơ đồ biểu diễn thay đổi góc lệch giửa phương lực cản quay với phương kéo Hình 4.9 Sơ đồ lực tác dụng lên hệ thống lái xe quay vòng chỗ để chuyển hướng Hình 4.10 Sơ đồ biểu diễn lực sinh (a) lăn lệch lốp biến dạng (b) ô tô quay vòng lúc chuyển động viii MỞ ĐẦU Để đảm bảo cho xe tơ q trình hoạt động an toàn mang lại hiệu cao, hệ thống phận hay chi tiết cấu tạo nên phải hoạt động tốt thật xác Song song với hệ thống phanh hệ thống lái số hệ thống quan trọng xe tơ, làm nhiệm vụ giữ cho xe chuyển động ổn định theo hướng thay đổi hướng chuyển động cần thiết theo yêu cầu Nếu hệ thống lái bị hư hỏng, gặp cố dẫn đến khả tơ bị hồn tồn tính điều khiển hoạt động không theo ý muốn người lái xe, nguyên nhân làm xảy tai nạn giao thơng ảnh hưởng đến tính mạng người điều khiển xe người xung quanh Vì chi tiết hay phận hệ thống lái nói riêng phải đảm bảo đủ độ bền chất lượng Chất lượng hệ thống lái phụ thuộc nhiều vào cách bảo dưỡng sửa chữa, công việc bảo dưỡng cách làm tăng tuổi thọ hiệu hoạt động hệ thống lái Vì để làm tốt cơng việc người kỹ thuật phải hiểu rõ nguyên lý làm việc kết cấu bên chi tiết hay phận hệ thống lái, có biết hư hỏng để sửa chữa rút ngắn thời gian mang lại hiệu kinh tế, phần nắm rõ để giúp công việc bảo dưỡng cách thuận lợi Đề tài khảo sát tính kiểm nghiệm hệ thống lái xe tải Thaco HD360 với mục đích phần làm rõ thông số kỹ thuật, kết cấu chi tiết phận nguyên lý làm việc cách bảo dưỡng hệ thống lái nhằm đáp ứng yêu cầu đặt Nội dung đề tài đề cập đến vấn đề sau: - Tổng quan hệ thống lái sử dụng ô tô: nội dung phần chủ yếu khái quát công dụng phân loại số yêu cầu hệ thống lái sử dụng tơ Ngồi nội dung cịn trình bày thêm số sơ đồ với chi tiết phận sử dụng hệ thống lái thông dụng sử dụng phổ biến ô tô - Giới thiệu sơ lược xe tải Thaco HD360 - Khảo sát hệ thống lái: phần nêu rõ kết cấu chi tiết, phận hệ thống lái lắp xe tải Thaco HD360 vô lăng, trục lái, cấu lái, trợ lực lái….cũng nguyên lý làm việc hệ thống phận - Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái: phần phần tính tốn trị số mơ men cản quay vịng, lực cần thiết tác dụng lên vơ lăng, tính tốn kiểm tra động học hình thang lái, tính tốn kiểm tra sức bền chi tiết ... Thaco HD360 Chương 3: Khảo sát hệ thống lái xe tải Thaco HD360 Chương 4: Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe tải Thaco HD360 Chương 5: Chẩn đoán hư hỏng hệ thống lái biện pháp khắc phục Chương... 23 2.2.4 Hệ thống nâng hạ cầu 23 Chương 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TẢI 25 THACO HD360 25 3.1 Thông số kỹ thuật phận hệ thống lái xe Thaco HD360 25 3.2... thống lái thông dụng sử dụng phổ biến ô tô - Giới thiệu sơ lược xe tải Thaco HD360 - Khảo sát hệ thống lái: phần nêu rõ kết cấu chi tiết, phận hệ thống lái lắp xe tải Thaco HD360 vô lăng, trục lái,