1 - Trục vít; 2 - Ecu; 3 - Cung răng; 4 - Trục lắc; 5 - Bi; 6 - Đòn lắc chuyển hướng (thuộc dẫn động lái);
Cơ cấu lái kiểu trục vít - ecu- bi có trục quay là một loại trục vít vơ tận, cịn trục lắc tương tự như trục lắc của cơ cấu lái kiểu trục vít - cung răng, nhưng cung răng khơng ăn khớp với trục vít mà nhận chuyển động từ trục vít thơng qua ecu và các viên bi. Ecu có các răng thẳng phía ngồi và các rãnh phía trong tương ứng với các rãnh trên trục vít. Các viên bi nằm trong rãnh giữa ecu và trục vít và trong ống dẫn bao quanh ecu. Khi trục vít quay các viên bi trong rãnh giữa trục vít và ecu sẽ đẩy nhau và luân chuyển trong ống dẫn để quay trở lại rãnh, đồng thời làm cho ecu dịch chuyển dọc theo trục vít. Thơng
1 4
qua các răng của ecu và cung răng, chuyển động tĩnh tiến của ecu được
biến đổi thành
chuyển động xoay của trục lắc.
Kiểu cơ cấu lái này có ma sát trượt giữa các chi tiết chuyển động đã được thay thế bằng ma sát lăn giữa các cặp trục vít-bi và bi- ecu nên có thể đảm bảo tỷ số truyền lớn và hiệu suất cao. Điều này rất có lợi cho hệ thống lái khơng có trợ lực.
1 5
CHƯƠNG 4: THÔNG SỐ CHI TIẾT MẪU XE CHỌNToyota fortuner 2.7V 4x2 AT TRD 2020 Toyota fortuner 2.7V 4x2 AT TRD 2020 Xăng 7 Xe: Loại động cơ: Tải trọng/Số chỗ ngồi: Hình 4.1: Toyota Fortuner 2.7V 4x2 AT TRD 2020. KÍCH THƯỚC CƠ BẢN, THƠNG SỐ THIẾT KẾ:
THƠNG SỐ SỐ LIỆU ĐƠN VỊ
Kích thước tổng thể
(D x R x C) 4795x 1855x 1835 mm x mm x mm
Chiều dài cơ sở 2745 mm
Chiều rộng cơ sở trước/sau 1545/1555 mm
Khoảng sáng gầm xe 219 mm
Kích thước lốp 265/65R17
Bán kính lái 200 mm
Trọng lượng khơng tải 18650 N
Hệ thống truyền động Dẫn động cầu sau RWD Loại động cơ
Xăng 2.7L, 4 xylanh thẳng hàng; dual VVT-i
Vận tốc tối đa 170 Km/h
Công suất tối đa 164 mã lực
Mômen xoắn tối đa 245 N.m
Dung tích thùng nhiên liệu 80 lít
CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN
5.1. XÁC ĐỊNH CÁC THÀNH PHẦN MÔ MEN CẢN QUAY VÀ MÔ MENCẢN TỔNG CỘNG: CẢN TỔNG CỘNG:
Sơ đồ lực tác dụng lên hệ thống lái:
Hình 5.1: Sơ đồ lực tác dụng lên hệ thống lái.
Lực tác động lên vành tay lái của ô tô sẽ đạt giá trị cực đại khi ta quay vịng ơ tơ tại chỗ. Lúc đó mơmen cản quay vịng trên bánh xe dẫn hướng M c sẽ bằng tổng số của mômen cản do bánh xe quay quanh trụ M1, Mômen cản M2 do sự trượt ngang bánh xe khi quay quanh trụ dưới tác dụng của lực ngang và mômen cản M3 do các góc đặt bánh xe dẫn hướng gây nên.
• Mơmen cản M1:
Mơmen cản quay vịng được xác định theo công thức: M1 = í.Gbx.c = 0.015.4662,5.40 - 2788 (Nmm) Trong đó:
Gbx - Trọng lượng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng.
G 18650 ________
c - Cánh tay địn, nhóm tìm kiếm được c = 40 (mm).
f - Hệ số cản lăn theo lý thuyết ô tô
ứng với loại đường nhựa tốt nhóm chọn f = 0.015.
Hình 5.2: Sơ đồ đặt bánh xe dẫn hướng.
• Mơmen cản M2:
Khi có lực ngang Y tác dụng lên bánh xe thì b ề mặt tiếp xúc giữa lốp và đường sẽ bị lệch đi đối với trục bánh xe. Nguyên nhân này là do s ự đàn hồi của lốp. Điểm đặt của lực Y sẽ nằm cách hình chiếu của trục bánh xe một đoạn x về phía sau. Và x được xác định bằng công thức sau:
X = 0,5ựr2 -r2x Trong đó:
r - Bán kính thiết kế của bánh xe.
r = B + ^. 25,4 (mm).
Với: B = 265 (mm) là chiều rộng của lốp d là đường kính vành bánh xe = 17 (inch) ^ r - 481 (mm) ũ 1 \ x r\ J . /Y . Hình 5.3: Sơ đồ lực ngang tác dụng lên bánh xe khi xe quay vịng.
rbx - Bán kính làm việc của bánh xe. rbx = 0.96.r ~ 462 (mm)
Nên x = 0.5V4812 -4622 = 66,9 (mm) Mômen M2 được xác định bằng công thức:
M2 = Gbx.Ọy.0,14.r = 4662,5.0,85.0,14.481 - 266877 (Nmm) Trong đó:
Ọy - Là hệ số bám ngang, ứng với đường nhựa tốt ta chọn ọ = 0,85.
• Tổng mơmen cản quay vịng ở cả hai bánh dẫn hướng là:
Mc = 2(M1 +M2).Ỵ (Nmm)
Ỵ - hệ số tính đến ảnh hưởng của M3 gây ra do cầu trước ô tô bị nâng lên,
Y = 1,07 — 1,15; Ta chọn Ỵ = 1,07
Như vậy, mômen cản quay tổng cộng:
Mc = 2.(M1 + M2).Ỵ = 2.(2788 + 266877).1,07 = 577083(Nmm)
5.2. LỰC CỰC ĐẠI TÁC DỤNG LÊN VÀNH LÁI:
Lực cực đại tác dụng lên vành lái được xác định theo cơng thức: Fìmax = R.i^.i^nt.m
Trong đó:
Mc - Mơmen cản quay vịng tổng cộng.
nl - Hiệu suất tính đến tiêu hao do ma sát ở cam quay và các khớp nối trong truyền động lái, với ơ tơ chỉ có cầu trước dẫn hướng nl = 0,5 — 0,7.
Nhóm chọn T|| = 0,7
nt — Hiệu suất hệ thống truyền lực hệ thống lái nt = 0,85 — 0,9. Nhóm chọn nt = 0,9
R - bán kính bánh lái R = 250 (mm)
id - tỉ số truyền của dẫn động lái, nhóm chọn id = 1
itó- tỉ số truyền cơ cấu lái itó = 15 — 20, nhóm chọn itó = 19
Như vậy, lực cực đại tác dụng lên vành lái:
Plmax = \ .. =__________ _ * 193 (N)
R.iw.id/qt.nl 250.19.1.0,7.0,9
Kết luận:
Sau khi tìm hiểu, tính tốn và xác định được lực cực đại tác dụng lên vành lái của TOYOTA FORTUNER 2.7V 4x2 AT TRD 2020. Nhóm đã thu được kết quả Pimax « 193 (N). Kết quả sau khi tính tốn của nhóm thỏa m ãn với lực cực đại tác dụng lên vô lăng của các loại xe du lịch hiện nay khoảng 150N đến 200N.
Nếu muốn giảm Pimax thì tăng itó, nhưng góc quay bánh dẫn hướng sẽ giảm nếu cùng một góc quay của vành tay lái. Như vậy thời gian quay vịng của ơ tô sẽ tăng.
Đối với xe cao tốc cần quay vòng nhanh phải chọn itó bé. Nếu chọn itó trên cơ sở ứng với góc quay bánh xe dẫn hướng 350 + 400 vị trí trung gian thì vơ lăng quay từ 1 đến 1,75 vòng (nhưng khơng được q 2 vịng) đối với vị trí trung gian lúc ơ tơ chạy thẳng.
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN
Trong q trình thực tập, cũng như là trong qu á trình làm bài báo cáo mơn nhóm em cịn nhiều sai sót mong thầy bỏ qua. Đồng thời do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn của nhóm cịn hạn chế nên bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, nhóm em rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ thầy để nhóm em học hỏi thêm được nhiều kinh nghiệm và sẽ hoàn thành tốt hơn những bài báo cáo sắp tới. Và một lần nữa nhóm em cũng xin chân thành cám ơn thầy Phan Anh Tuấn Kiệt đã nhiệt tình hướng dẫn và giảng dạy chi tiết cho chúng em về các bộ phận có trên ơ tơ, đặc biệt là hệ thống lái. Bên cạnh đó thầy cịn hỗ trợ hướng dẫn và chỉnh sửa giúp nhóm em hồn thành tốt bài báo cáo tiểu luận này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Thầy Phan Anh Tuấn Kiệt - Giảng viên Trường Đại học Công nghệ TP HCM. [2] TS. Nguyễn Văn Nhanh. Lý thuyết ơ tơ (2019), Giáo trình Hutech, TP.HCM. [3] TS. Nguyễn Phụ Thượng Lưu. Tính tốn thiết kế ơ tơ (2019), Giáo trình Hutech, TPHCM.
[4] https://news.oto-hui.com/ [5] https://www.otofun.net/
[6] https://www.facebook.com/các group facebook về ô tô
[7] http s:// www.youtub e.com/các channel về ô tô