Dẫn động lái gồm những chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngõng quay của bánh xe. Dẫn động lái phải đảm bảo các chức năng sau:
Đảm bảo quay vòng của các bánh xe dẫn hướng sao cho không xảy ra hiện tượng trượt bên lớn ở tất cả các bánh xe, đồng thời tạo liên kết giữa các bánh xe dẫn hướng;
Phần tử cơ bản của dẫn động lái là hình thang lái tạo bởi cầu trước, đòn kéo ngang và đòn kéo bên. Nhờ hình thang lái nên khi vô lăng quay vòng một góc thì các bánh xe dẫn hướng sẽ quay đi một góc nhất định. Hình thang lái có thề bố trí trước hoặc sau cầu dẫn hướng tùy theo bố trí chung.
Quan hệ hình họcACKERMAN:
Quan hệ hình học ACKERMAN biểu thị quan hệ góc quay của các bánh xe dẫn hướng quanh trục đứng với giả thiết tâm quay tức thời của xe nằm trên đường kéo dài của tâm trục cầu sau.
Hình 2. 16. Quan hệ hình học của ACKERMAN
Để thực hiện quay vòng đúng thì các bánh xe dẫn hướng (trên cùng một cầu) phải quay vòng theo các góc α, β khác nhau và quan hệ hình học được xác định theo biểu thức sau:
Cotgβ – Cotgα = 𝐵0 𝐿
Trong đó:
B0: khoảng cách của hai đường tâm trụ quay đứng trong mặt phẳng đi qua tâm trục bánh xe và song song với mặt đường;
α, β: góc quay của bánh xe dẫn hướng phía trong và phía ngoài.
Để đảm bảo điều kiện (1), trên xe sử dụng cơ cấu lái hình thang lái 4 khâu gọi là hình thang lái Đantô. Hình thang lái Đantô chỉ áp dụng gần đúng điều kiện trên, xong do kết cấu đơn giản nên được dùng rất phổ biến. Mỗi một chủng loại xe có kích thước và vị trí đòn của cơ cấu 4 khâu sao cho sai lệch trong quan hệ hình học của cơ cấu lái 4 khâu với quan hệ hình học ACKERMAN chỉ nằm ở góc quay bánh xe dẫn hướng lớn. Giá trị sai lệch so với lý thuyết từ 0030’ đến 10 khi bánh xe dẫn hướng ở vùng quay vòng gấp.
Đối với dầm cầu liền, hệ thống treo phụ thuộc thì cấu tạo của hình thang lái Đantô như sau:
Dầm cầu đứng đóng vai trò là một khâu cố định, hai đòn bên dẫn động các bánh xe,đòn ngang liên kết với các đòn bên bằng những khớp cầu ( rotuyl lái ). Các đòn bên quay quanh đường tâm trụ đứng ( Hình 2.17).
DÇm cÇu liÒn § ßn kÐo ngang v
b) a)
v
Hình 2. 17. Cơ cấu 4 khâu khi có dầm cầu liền
a) Đòn kéo ngang khi có dầm cầu liền b) Đòn kéo ngang nằm trước dầm cầu
Trên hệ thống treo độc lập, số lượng các đòn và khớp tăng lên nhằm đảm bảo các bánh xe dịch chuyển độc lập với nhau.
Số lượng các đòn tăng lên tùy thuộc vào kết cấu của cơ cấu lái, vị trí bố trí cơ cấu lái, dẫn động lái và hệ thống treo nhưng vẫn đảm bảo quan hệ hình học ACKERMAN, tức gần đúng với hình thang lái Đantô. Hai phương pháp bố trí dẫn động lái điển hình ở hệ thống treo độc lập được trình bày theo hình 2.18.
Hình 2. 18. Cơ cấu đòn ngang nối liên kết với hệ thống treo độc lập
a. Đòn ngang nối nằm sau dầm cầu b. Đòn ngang nối nằm trước dầm cầu
Một số xe tải hạng nặng dùng dẫn động lái hai cầu trước tức 4 bánh dẫn hướng và hai hình thang lái 4 khâu Đantô.
Hình 2. 19. Bố trí hai cầu trước dẫn hướng
Trong các kết cấu hiện nay, tỷ số truyền dẫn động lái thường nằm trong khoảng từ 0.85 đến 1.1.