Tính toán thiết kế hệ thống lái cho ôtô con, loại 7 chỗ ngồi



Ô tô là phương tiện vận tải có vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực dân sự cũng như quốc phòng vì nó có những ưu điểm như thông dụng, đơn giản, dễ sử dụng và có tính cơ động cao. Những năm gần đây, lượng xe du lịch có xu hướng tăng lên, đặc biệt là các loại xe 7 chỗ với ưu điểm về khả năng cơ động, tính kinh tế và thích hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau.

Với ôtô nói chung và xe du lịch nói riêng, an toàn chuyển động là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất lượng thiết kế và sử dụng của phương tiện. Mộttrong các hệ thống quyết định đến tính an toàn và ổn định chuyển động là hệ thống lái đặc biệt là ở tốc độ cao. Để đảm bảo tính tiện nghi, an toàn cho người sử dụng thì việc thiết kế một hệ thống lái đảm bảo đầy đủ các yêu cầu đặt ra là một điềurất cần thiết trong xã hội hiện đại. Một hệ thống lái phải đảm bảo tính quay vòng đúng của các bánh xe dẫn hướng, điều khiển dễ dàng, dễ chăm sóc sửa chữa, bảo dưỡng và phù hợp vớiphần lớn đối tượng sử dụng. Chính vì vậy việc tính toán và cải tiến về thiết kế chế tạo cũng như sử dụng hệ thống lái ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ hơn.

Qua tìm hiểu và nghiên cứu, cùng với yêu cầu nhiệm vụ của đồ án tốtnghiệp em được giao nhiệm vụ: ‘‘Tính toán  thiết kế hệ thống lái cho ôtô con, loại 7 chỗ ngồi ”


NỘI DUNG:


PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI…………………………………...5

1. Công dụng, phân loại, yêu cầu...........................................................................5

1.1. Công dụng của hệ thống lái..........................................................................5

1.2. Phân loại hệ thống lái...................................................................................5

1.3. Yêu cầu của hệ thống lái..............................................................................5

2. Kết cấu hệ thống lái............................................................................................6

2.1. Vành lái........................................................................................................6

2.2. Trục lái.........................................................................................................7

2.3. Cơ cấu lái.....................................................................................................7

2.3.1. Tỷ số truyền cơ cấu lái..........................................................................7

2.3.2. Hiệu suất cơ cấu lái............................................................................... 8

2.3.3. Các yêu cầu của cơ cấu lái....................................................................9

2.3.4. Các dạng cơ cấu lái thông dụng............................................................9

3. Các góc đặt bánh xe.........................................................................................12

3.1. Góc nghiêng ngang của bánh xe (Camber)................................................13

3.2. Góc nghiêng dọc trụ đứng (Caster)............................................................15

3.3. Góc nghiêng ngang trụ đứng (Kingpin).....................................................16

3.4. Độ chụm và độ mở (Góc doãng)................................................................17

3.5. Bán kính quay vòng (Góc bánh xe, bán kính quay vòng)..........................18

4. Dẫn động lái.....................................................................................................19

5. Trợ lực lái.........................................................................................................23

5.1. Tổng quan về trợ lực lái.............................................................................23

5.2. Kết cấu trợ lực lái.......................................................................................24

5.2.1. Nguồn cung cấp..................................................................................26

5.2.2. Bộ phận sinh lực.................................................................................27

5.2.3. Van phân phối.....................................................................................27

5.2.4. Tính chép hình của hệ thống lái..........................................................31

5.2.5. Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái có trợ lực thủy lực...................31

PHẦN II: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÁI……………………………………...33

1. Các số liệu thiết kế...........................................................................................33

2. Chọn phương án thiết kế..................................................................................33

- 1 -Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com)

lOMoARcPSD|2935381

2.1. Chọn phương án dẫn động lái....................................................................33

2.2. Chọn phương án cơ cấu lái........................................................................34

3. Thiết kế hệ thống lái........................................................................................35

3.1. Tính mô men cản quay vòng......................................................................35

3.1.1. Mô men cản quay vòng M1gây nên do lực cản lăn............................35

3.1.2. Mô men cản M2do ma sát giữa bánh xe và mặt đường......................35

3.2. Tỷ số truyền của hệ thống lái.....................................................................37

3.2.1. Tỷ số truyền của dẫn động lái id..........................................................37

3.2.2. Tỷ số truyền của cơ cấu lái ic..............................................................37

3.2.3. Xác định lực tác động lớn nhất ở vành tay lái.....................................37

3.3. Chọn phương án cường hóa lái..................................................................38

3.4. Tính các thông số hình học của dẫn động lái.............................................39

3.4.1. Tính động học hình thang lái..............................................................39

3.4.2. Xây dựng đường đặc tính lý thuyết.....................................................41

3.4.3. Xây dựng đường đặc tính thực tế........................................................42

3.5. Kiểm tra các thông số hình học của cơ cấu lái...........................................45

3.5.1. Xác định bán kính vòng lăn của bánh răng.........................................45

3.5.2. Xác định các thông số của bánh răng..................................................45

3.5.3. Xác định kích thước và thông số của thanh răng................................46

3.6. Tính bền cơ cấu lái bánh răng - thanh răng................................................47

3.6.1. Xác định lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng – thanh răng.............47

3.6.2. Kiểm tra vật liệu.................................................................................47

3.7. Tính trục lái................................................................................................50

3.8. Tính bền đòn kéo ngang.............................................................................53

3.9. Tính bền đòn bên hình thang lái.................................................................51

3.10. Tính bền thanh nối bên của dẫn động lái..................................................54

3.11. Tính bền khớp cầu (rotuyl).......................................................................54

PHẦN III: THIẾT KẾ CƯỜNG HÓA LÁI………………………………….... 57

1. Yêu cầu và phương án chọn cường hóa............................................................57

1.1. Các yêu cầu của cường hoá........................................................................57

1.2. Chọn loại trợ lực........................................................................................57

2. Lựa chọn phương án bố trí cường hóa..............................................................58

2.1. Chọn phương án bố trí cường hóa..............................................................58

2.2. Chọn van phân phối...................................................................................59

- 2 -Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com)

lOMoARcPSD|2935381

3. Tính toán cường hóa.........................................................................................61

3.1. Công tiêu hao của người lái để quay vành tay lái.......................................61

3.2. Xây dựng đặc tính cường hóa lái...............................................................62

3.3. Tính toán xi lanh lực..................................................................................64

3.4. Xác định năng suất của bơm......................................................................65

3.5. Tính các chi tiết của van phân phối............................................................67

3.5.1. Tính góc xoay của van quay...............................................................67

3.5.2. Các thông số khác...............................................................................68

PHẦN IV: THÁO LẮP BẢO DƯỠNG VÀ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG HỆ

THỐNG LÁI………………………...…………………………………………….72

1. Tháo cơ cấu lái.................................................................................................72

2. Lắp cơ cấu lái...................................................................................................72

3. Lắp ráp các cụm cường hóa..............................................................................73

3.1. Lắp ráp các bộ phận của xi lanh.................................................................73

3.2. Lắp van phân phối......................................................................................73

4. Chẩn đoán những hư hỏng của hệ thống lái và cách khắc phục.......................74

5. Bảo dưỡng hệ thống lái....................................................................................80

5.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái................................................................80

5.2. Sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái.....................................................80

KẾT LUẬN……………………………………………………………………......82

TÀI LIỆU THAM KHẢO


LINK DOWNLOAD



Ô tô là phương tiện vận tải có vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực dân sự cũng như quốc phòng vì nó có những ưu điểm như thông dụng, đơn giản, dễ sử dụng và có tính cơ động cao. Những năm gần đây, lượng xe du lịch có xu hướng tăng lên, đặc biệt là các loại xe 7 chỗ với ưu điểm về khả năng cơ động, tính kinh tế và thích hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau.

Với ôtô nói chung và xe du lịch nói riêng, an toàn chuyển động là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất lượng thiết kế và sử dụng của phương tiện. Mộttrong các hệ thống quyết định đến tính an toàn và ổn định chuyển động là hệ thống lái đặc biệt là ở tốc độ cao. Để đảm bảo tính tiện nghi, an toàn cho người sử dụng thì việc thiết kế một hệ thống lái đảm bảo đầy đủ các yêu cầu đặt ra là một điềurất cần thiết trong xã hội hiện đại. Một hệ thống lái phải đảm bảo tính quay vòng đúng của các bánh xe dẫn hướng, điều khiển dễ dàng, dễ chăm sóc sửa chữa, bảo dưỡng và phù hợp vớiphần lớn đối tượng sử dụng. Chính vì vậy việc tính toán và cải tiến về thiết kế chế tạo cũng như sử dụng hệ thống lái ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ hơn.

Qua tìm hiểu và nghiên cứu, cùng với yêu cầu nhiệm vụ của đồ án tốtnghiệp em được giao nhiệm vụ: ‘‘Tính toán  thiết kế hệ thống lái cho ôtô con, loại 7 chỗ ngồi ”


NỘI DUNG:


PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI…………………………………...5

1. Công dụng, phân loại, yêu cầu...........................................................................5

1.1. Công dụng của hệ thống lái..........................................................................5

1.2. Phân loại hệ thống lái...................................................................................5

1.3. Yêu cầu của hệ thống lái..............................................................................5

2. Kết cấu hệ thống lái............................................................................................6

2.1. Vành lái........................................................................................................6

2.2. Trục lái.........................................................................................................7

2.3. Cơ cấu lái.....................................................................................................7

2.3.1. Tỷ số truyền cơ cấu lái..........................................................................7

2.3.2. Hiệu suất cơ cấu lái............................................................................... 8

2.3.3. Các yêu cầu của cơ cấu lái....................................................................9

2.3.4. Các dạng cơ cấu lái thông dụng............................................................9

3. Các góc đặt bánh xe.........................................................................................12

3.1. Góc nghiêng ngang của bánh xe (Camber)................................................13

3.2. Góc nghiêng dọc trụ đứng (Caster)............................................................15

3.3. Góc nghiêng ngang trụ đứng (Kingpin).....................................................16

3.4. Độ chụm và độ mở (Góc doãng)................................................................17

3.5. Bán kính quay vòng (Góc bánh xe, bán kính quay vòng)..........................18

4. Dẫn động lái.....................................................................................................19

5. Trợ lực lái.........................................................................................................23

5.1. Tổng quan về trợ lực lái.............................................................................23

5.2. Kết cấu trợ lực lái.......................................................................................24

5.2.1. Nguồn cung cấp..................................................................................26

5.2.2. Bộ phận sinh lực.................................................................................27

5.2.3. Van phân phối.....................................................................................27

5.2.4. Tính chép hình của hệ thống lái..........................................................31

5.2.5. Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái có trợ lực thủy lực...................31

PHẦN II: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÁI……………………………………...33

1. Các số liệu thiết kế...........................................................................................33

2. Chọn phương án thiết kế..................................................................................33

- 1 -Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com)

lOMoARcPSD|2935381

2.1. Chọn phương án dẫn động lái....................................................................33

2.2. Chọn phương án cơ cấu lái........................................................................34

3. Thiết kế hệ thống lái........................................................................................35

3.1. Tính mô men cản quay vòng......................................................................35

3.1.1. Mô men cản quay vòng M1gây nên do lực cản lăn............................35

3.1.2. Mô men cản M2do ma sát giữa bánh xe và mặt đường......................35

3.2. Tỷ số truyền của hệ thống lái.....................................................................37

3.2.1. Tỷ số truyền của dẫn động lái id..........................................................37

3.2.2. Tỷ số truyền của cơ cấu lái ic..............................................................37

3.2.3. Xác định lực tác động lớn nhất ở vành tay lái.....................................37

3.3. Chọn phương án cường hóa lái..................................................................38

3.4. Tính các thông số hình học của dẫn động lái.............................................39

3.4.1. Tính động học hình thang lái..............................................................39

3.4.2. Xây dựng đường đặc tính lý thuyết.....................................................41

3.4.3. Xây dựng đường đặc tính thực tế........................................................42

3.5. Kiểm tra các thông số hình học của cơ cấu lái...........................................45

3.5.1. Xác định bán kính vòng lăn của bánh răng.........................................45

3.5.2. Xác định các thông số của bánh răng..................................................45

3.5.3. Xác định kích thước và thông số của thanh răng................................46

3.6. Tính bền cơ cấu lái bánh răng - thanh răng................................................47

3.6.1. Xác định lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng – thanh răng.............47

3.6.2. Kiểm tra vật liệu.................................................................................47

3.7. Tính trục lái................................................................................................50

3.8. Tính bền đòn kéo ngang.............................................................................53

3.9. Tính bền đòn bên hình thang lái.................................................................51

3.10. Tính bền thanh nối bên của dẫn động lái..................................................54

3.11. Tính bền khớp cầu (rotuyl).......................................................................54

PHẦN III: THIẾT KẾ CƯỜNG HÓA LÁI………………………………….... 57

1. Yêu cầu và phương án chọn cường hóa............................................................57

1.1. Các yêu cầu của cường hoá........................................................................57

1.2. Chọn loại trợ lực........................................................................................57

2. Lựa chọn phương án bố trí cường hóa..............................................................58

2.1. Chọn phương án bố trí cường hóa..............................................................58

2.2. Chọn van phân phối...................................................................................59

- 2 -Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com)

lOMoARcPSD|2935381

3. Tính toán cường hóa.........................................................................................61

3.1. Công tiêu hao của người lái để quay vành tay lái.......................................61

3.2. Xây dựng đặc tính cường hóa lái...............................................................62

3.3. Tính toán xi lanh lực..................................................................................64

3.4. Xác định năng suất của bơm......................................................................65

3.5. Tính các chi tiết của van phân phối............................................................67

3.5.1. Tính góc xoay của van quay...............................................................67

3.5.2. Các thông số khác...............................................................................68

PHẦN IV: THÁO LẮP BẢO DƯỠNG VÀ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG HỆ

THỐNG LÁI………………………...…………………………………………….72

1. Tháo cơ cấu lái.................................................................................................72

2. Lắp cơ cấu lái...................................................................................................72

3. Lắp ráp các cụm cường hóa..............................................................................73

3.1. Lắp ráp các bộ phận của xi lanh.................................................................73

3.2. Lắp van phân phối......................................................................................73

4. Chẩn đoán những hư hỏng của hệ thống lái và cách khắc phục.......................74

5. Bảo dưỡng hệ thống lái....................................................................................80

5.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái................................................................80

5.2. Sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái.....................................................80

KẾT LUẬN……………………………………………………………………......82

TÀI LIỆU THAM KHẢO


LINK DOWNLOAD

M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: