Tính toán động học hình thang lái

I. TÍNH TON ĐỘNG HỌC CỦA HỆ THNG LI

1. Tính toán động học hình thang lái

Nhiệm vụ của tính toán động học dẫn động lái là xác định nh~ng thông số tối ưu của hình thang lái đ} đ{m b{o động học quay vòng của các bánh xe dẫn hướng một cách chính xác nhất và động học đúng của đòn quay đứng khi có sự bivn dạng của bộ phận đàn hƒi hệ thống treo và chọn các thông số czn thivt của hệ thống truyền dẫn động lái.

Từ lý thuyvt quay vòng ta thấy đ} nhận được sự lăn tinh của các bánh xe dẫn hướng khi quay vòng thì hệ thống lái ph{i đ{m b{o mối quan hệ sau đây của góc quay bánh xe dẫn hướng bên ngoài và bên trong so với tâm quay vòng. Theo giáo trình thivt kv và tính toán ô tô máy kéo mối quan hệ đó được th} hiện w công thức sau:

Cotgβ – Cotgα = B0

L (1) Trong đó:

β: là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên ngoài; α: là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên trong; B0: là kho{ng cách gi~a hai đường tâm trụ đứng; L: là chiều dài cơ sw của ô tô.

Từ bi}u thức trên đ} bánh xe dẫn hướng lăn tinh mà không bị trượt lvt trong quá trình quay vòng thì hiệu số Cotg góc quay của bánh xe bên ngoài và bên trong ph{i luôn là một hằng số và bằng B0

L .

Hình thang lái ph{i đ{m b{o động học quay vòng của bánh xe dẫn hướng. Nó bao gƒm các khâu được nối với nhau bwi các khớp czu và các đòn bên được bố trí nghiêng một góc so với tâm dzm czu trước.

a) Trường hợp xe đi thẳng

Các đòn bên tạo với phương dọc một góc θ .

Khi ô tô quay vòng với các bán kính quay vòng khác nhau mà quan hệ gi~a α và β vẫn được gi~ nguyên như công thức trên thì hình thang lái Đantô không th} th†a m„n hoàn toàn được.

Tuy nhiên ta có th} chọn một kvt cấu hình thang lái cho sai lệch với quan hệ lý thuyvt trong giới hạn cho phép lớn nhất w nh~ng góc quay lớn, nhưng cũng không được vượt quá 1,50.

b) Trường hợp khi xe quay vòng

Với kích thước cơ b{n của xe ta có chiều dài đòn ngang hình thang lái m = 1290 (mm) từ đó ta chọn được chiều dài đòn bên hình thang lái l = 190 (mm) với (l = (0.14 ÷ 0.16)m).

Trong trường hợp khi xe vào đường vòng đ} đ{m b{o cho các bánh xe dẫn hướng không bị trượt lvt hoặc trượt quay thì đường vuông góc với các vec tơ vận tốc chuy}n động của tất c{ các bánh xe ph{i gặp nhau tại một đi}m, đi}m đó là tâm quay vòng tức thời của xe (đi}m 0 trên hình 25).

Hình 25: Sơ đồ động học quay vòng của ô tô có hai bánh dẫn hướng phía trước

Theo giáo trình thivt kv tính toán ô tô ta có quan hệ gi~a β và α như sau:

β=θ+arctg lcos(θ+α)

m−lsin(θ+α)−arcsin

l+2msinθ−2lsin2θ−msin(θ+α)

√l2cos2(θ+α)+[m−lsin(θ+α)]2 (2)

Theo quan hệ này khi bivt trước một góc θ nào đó thì ứng với mỗi giá trị của góc α ta sy có một giá trị của β. Nghĩa là hàm số β = f(θ ,α) sy bi}u thị được đường cong đặc tính thực tv của hình thang lái. Vấn đề đặt ra là ph{i chọn các thông số của hình thang lái sao cho hợp lý đ} sự sai khác gi~a đường cong đặc tính của hình thang lái so với đường đặc tính lý thuyvt là nh† nhất.

Trên thực tv có nhiều phương pháp đ} ki}m tra động học của hình thang lái xong đ} đơn gi{n ta dŠng phương pháp đƒ thị đ} ki}m tra sự sai khác của đường đặc tính hình thang lái thực tv so với lý thuyvt theo quan hệ β= f(θ ,α).