Đồ án tốt nghiệp 2020-2021

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC -o0o - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN EPS GVHD: Th.S Trần Anh Sơn SVTH: Lê Nguyễn Chí Đơng MSSV: 17032181 Nguyễn Trung Hậu MSSV: 17017051 Phạm Văn Hòa MSSV: 17035351 Phạm Tiến Phát MSSV: 17077661 Huỳnh Công Tân MSSV: 17019171 TP.HCM - THÁNG 05 NĂM 2021 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - 5/2021 GVHD: TH.S TRẦN ANH SƠN BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN EPS SVTH : LÊ NGUYỄN CHÍ ĐƠNG NGUYỄN TRUNG HẬU PHẠM VĂN HỊA PHẠM TIẾN PHÁT HUỲNH CÔNG TÂN KHOA : CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC GVHD : TH.S TRẦN ANH SƠN CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ NGÀY NHẬN ĐỀ TÀI : 26 - 09 – 2020 NGÀY BẢO VỆ xx – 05 – 2021 : ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - 5/2021 GVHD: TH.S TRẦN ANH SƠN Nhận xét Giáo viên hướng dẫn: Điểm đề nghị: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - 5/2021 GVHD: TH.S TRẦN ANH SƠN LỜI CAM KẾT Nhóm em gồm thành viên: Lê Nguyễn Chí Đơng,Nguyễn Trung Hậu, Phạm Văn Hịa, Phạm Tiến Phát, Huỳnh Công Tân, xin cam đoan nội dung đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu động lực học hệ thống lái trợ lực điện EPS” sản phẩm nhóm chưa trình bày nơi khác cho cấp bậc học Trong trường hợp tài liệu tham khảo sử dụng có trích dẫn từ sách, báo cơng bố, báo cáo trang web, Ngày xx tháng xx năm 2021 Sinh viên ký tên LÊ NGUYỄN CHÍ ĐƠNG NGUYỄN TRUNG HẬU PHẠM VĂN HỊA PHẠM TIẾN HUỲNH CÔNG TÂN PHÁT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - 5/2021 GVHD: TH.S TRẦN ANH SƠN TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án “Nghiên cứu động lực học hệ thống lái trợ lực điện EPS” tơ du lịch nhóm thực chương bao gồm: Chương 1: Tổng quan đề tài Ở chương nhóm khái quát đề tài, mục đích nội dung thực hiện, ý nghĩa đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết hệ thống lái Nhóm đưa cáí nhìn tổng quan hệ thống bao gồm trạng thái quay vịng hệ thống lái, góc đặt bánh xe trình bày rõ hệ thống lái trợ lực điện EPS Chương 3: Tính tốn hệ thống lái, bao gồm: lực tác dụng lên bánh xe dẫn hướng, lực tác dụng lên ô tô quay vịng, tỉ số truyền Ngồi nhóm cịn tính kiểm nghiệm bền chi tiết hệ thống lái đảm bảo hệ thống hoạt động cách ổn định Chương 4: Đưa thuật toán điều khiển hệ thống lái lưu đồ thuật toán, đưa thuật tốn tính lực đánh lái, góc xoắn trục lái, Chương 5: Tiến hành xây dựng thiết kế trang web để cung cấp tài liệu hệ thống lái trợ lực điện EPS nhằm phục vụ mục đích giảng dạy học tập Chương 6: Kết luận kiến nghị Đưa vấn đề chưa thực từ đưa ý kiến, nhận xét để cải tiến hệ thống Project "Research on EPS power steering system dynamics" on passenger cars, the team has chapters, including: Chapter 1: Overview of the topic In this chapter, the group generally summarizes the topic, implementation purpose and content, meaning of the topic Chapter 2: Theoretical basis of the steering system The team gives an overview of the system including the rotation status of the steering system, the wheel angle as well as the EPS electric power steering system Chapter 3: Basic calculation of the steering system, including: force exerted on the guide wheel, force exerted on the car when turning, transmission ratio In addition, the group also calculates and tests the steering system's details to ensure that the system operates in the most stable way Chapter 4: Proposing algorithm for controlling steering system such as algorithm flowchart, giving algorithm to calculate steering force, torque angle of steering shaft, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - 5/2021 GVHD: TH.S TRẦN ANH SƠN Chapter 5: Conducting construction and designing website to provide basic materials about EPS electric power steering system for teaching and learning purposes Chapter 6: Conclusions and recommendations Raising problems that have been and have not been implemented, and then give comments and comments to improve the system ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - 5/2021 GVHD: TH.S TRẦN ANH SƠN LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, khoa học kỹ thuật giới phát triển mạnh mẽ với nhiều thành công rực rỡ tất lĩnh vực đời sống xã hội, đặc biệt lĩnh vực công nghệ ô tô Ngày tạo sản phẩm xe hơi, khơng phương tiện lại, vận chuyển mà sản phẩm thể tiện nghi sang trọng, tạo dòng xe cao cấp đại, ứng dụng tiến khoa học công nghệ tiên tiến Song song với gia tăng số lượng tơ số vụ tai nạn giao thông đường ô tô gây tăng với số báo động Trong nguyên nhân gây tai nạn giao thơng đường hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật ngun nhân an tồn hệ thống lái chiếm tỉ lệ lớn Hiện nay, hệ thống lái trang bị ô tô ngày nhiều cải tiến, tiêu chuẩn thiết kế chế tạo sử dụng hệ thống lái ngày nghiêm ngặt chặt chẽ Cho nên nhà sản xuất thiết kế hệ thống lái trợ lực điện EPS Hệ thống có chức điều khiển hướng chuyển động tơ, đảm bảo tính ổn định chuyển động thẳng quay vòng bánh xe dẫn hướng Trong q trình chuyển động hệ thống lái có ảnh hưởng lớn đến an toàn chuyển động quỹ đạo chuyển động ô tô, đặc biệt xe có tốc độ cao Do người ta không ngừng cải tiến hệ thống lái để nâng cao tính Xuất phát từ u cầu đặc điểm đó, nhóm em giao thực nghiên cứu đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu động lực học hệ thống lái trợ lực điện EPS” nhằm mục đích cuối đảm bảo yêu cầu giảm cường độ cho người lái, làm tăng thêm tính động độ an tồn chuyển động xe ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - 5/2021 GVHD: TH.S TRẦN ANH SƠN LỜI CẢM ƠN Lời nói đầu tiên, chúng em xin cảm ơn toàn thể thầy cô trường Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh nói chung thầy Khoa Động Lực nói riêng giảng dạy truyền đạt cho chúng em kiến thức bản, cần thiết suốt thời gian học tập trường Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS Trần Anh Sơn người trực tiếp hướng dẫn, bảo chúng em suốt q trình thực hồn thành đề tài “Nghiên cứu động lực học hệ thống lái trợ lực điện EPS” Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn bạn bè, gia đình giúp đỡ, động viên khích lệ suốt q trình học tập xa nhà Mặc dù cố gắng tận tâm để hoàn thành khóa luận cách hồn chỉnh Song bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thực tế thân chúng em nhiều hạn chế mặt kiến thức kinh nghiệm nên tránh thiếu sót chưa thấy Rất mong đóng góp ý kiến thầy bạn để luận văn hoàn thiện Nhóm xin chân thành cảm ơn ! ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - 5/2021 GVHD: TH.S TRẦN ANH SƠN MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 12 1.1 Lý chọn đề tài 12 1.1.1 Tính cấp thiết đề tài 12 1.1.2 Ý nghĩa đề tài 12 1.2 Hiện trạng nghiên cứu nước .12 1.2.1 Trong nước 12 1.2.2 Ngoài nước 12 1.3 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài 12 1.4 Các phương pháp nghiên cứu 12 1.4.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 12 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu 12 1.4.3 Phương pháp phân tích thống kê mơ tả .12 1.4.4 Giả thuyết khoa học 12 1.5 Giới hạn đề tài 12 1.6 Bố cục đồ án 12 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .12 2.1 Quá trình quay vịng tơ 12 2.2 Các trường hợp quay vòng: 12 2.2.1 Trường hợp quay vòng thiếu: 12 2.2.2 Trường hợp quay vịng trung tính: 12 2.2.3 Trường hợp quay vòng thừa: 12 2.3 Góc đặt bánh xe 12 2.3.1 Góc Camber 12 2.3.2 Góc Caster 12 2.3.3 Góc Kingpin 12 2.3.4 Độ chụm 12 2.3.5 Bán kính quay vịng 12 2.4 Hệ thống lái ô tô 12 2.4.1 Hệ thống lái khí 12 2.4.2 Hệ thống lái trợ lực thủy lực 12 2.4.3 Hệ thống lái thủy lực điều khiển điện 12 2.4.4 Hệ thống lái điện không trục lái 12 2.4.5 Hệ thống trợ lực lái điện 12 2.4.5.1 Cấu tạo hệ thống trợ lực điện: 12 2.4.5.2 Nguyên lý hoạt động: .20 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - 5/2021 GVHD: TH.S TRẦN ANH SƠN 2.4.5.3 Chế độ dự phòng EPS: .20 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN HỆ THỐNG LÁI 21 THIẾU MÔ TẢ .21 3.1 Tính toán tỉ số truyền cấu lái 21 3.1.1 Tỉ số truyền dẫn động lái 21 3.1.2 Tỉ số truyền cấu lái 21 3.1.3 Tỉ số truyền theo góc hệ thống lái 21 3.2 Tính tốn động lực học hệ thống lái 21 3.2.1 Lực tác dụng lên bánh xe dẫn hướng quay vòng .21 3.2.2 Lực tác dụng lên ô tô quay vòng 21 3.3 Kiểm nghiệm động học hình thang lái : 21 3.3.1 Trong trường hợp xe thẳng: 21 3.3.2 Trong trường hợp xe xe quay vòng 21 3.3.3 Xây dựng đường cong đặc tính hình thang lái lý thuyết 21 3.3.4 Xây dựng đường cong đặc tính hình thang lái thực tế 21 3.4 Tính lực tác dụng lên đòn dẫn động .21 3.5 Tính bền địn dẫn động 21 3.5.1 Tính bền địn kéo ngang (CC’) 21 3.5.2 Tính bền địn kéo dọc (AB) 21 3.5.3 Tính bền địn kéo bên (BC) 21 3.5.4 Tính bền khớp cầu Rotuyn 21 3.6 Tính bền trục lái 21 3.7 Tính bền cấu lái 21 3.7.1 Ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn cho phép 21 3.7.2 Kiểm nghiêm theo đô bền tiếp xúc 21 3.7.3 Kiểm nghiêm bền theo đô bền uốn tai đáy 21 3.8 Xây dựng đặc tính cường hóa lái: 21 3.9 Đường cong đặc tính hỗ trợ motor: .21 CHƯƠNG 4: THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TRỢ LỰC LÁI 21 4.1 Xây dựng giải thích lưu đồ thuật tốn 21 4.2 Xây dựng phần cứng tương ứng: .21 CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG DAO ĐỘNG VÀ THIẾT KẾ TRANG WEB 21 5.1 Giới thiệu trang: 21 10 ... Ngày xx tháng xx năm 2021 Sinh viên ký tên LÊ NGUYỄN CHÍ ĐƠNG NGUYỄN TRUNG HẬU PHẠM VĂN HỊA PHẠM TIẾN HUỲNH CƠNG TÂN PHÁT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - 5/2021 GVHD: TH.S TRẦN ANH SƠN TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án “Nghiên... Camber Góc Kingpin Góc Caster ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - 5/2021 GVHD: TH.S TRẦN ANH SƠN Độ chụm Bán kính quay vịng Hình 9: Các góc đặt bánh xe 1.1.1 Góc Camber Góc Camber góc mà bánh xe trước lắp Âm với phía... lý vài hệ thống 1.6 Bố cục đồ án Đồ án chia làm chương: Chương 1: Tổng quan hệ thống lái Chương 2: Cơ sở lí thuyết Chương 3: Tính toán hệ thống lái Chương 4: Thuật toán điều khiển hệ thống trợ