Bài tập lớn Sức bền vật liệu - SVTH. Nguyễn Văn A

GVHD: TS.<br /> Bài tập lớn môn học SBVL<br /> <br /> HVTH: Nguyễn Văn A<br /> <br /> CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM, CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ<br /> HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG LÁI XE Ô TÔ.<br /> 1.1 ĐẶC ĐIỂM, CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHUNG CỦA HỆ<br /> THỐNG LÁI XE Ô TÔ<br /> 1.1.1. Công dụng, yêu cầu, cấu tạo, đặc trƣng cơ bản của hệ thống lái xe ô tô<br /> 1.1.1.1 Công dụng<br /> Hệ thống lái ô tô dùng để duy trì hoặc thay đổi hướng chuyển động của ô tô.<br /> 1.1.1.2 Các phƣơng pháp chuyển động<br /> - Quay mặt phẳng bánh xe dẫn hướng. Đây là phương án phổ biến được áp<br /> dụng trên xe ô tô hiện nay.<br /> - Tạo ra vận tốc khác nhau giữa các bánh xe bên phải và bên trái.<br /> - Gấp thân xe.<br /> 1.1.1.3 Yêu cầu<br /> - Đảm bảo khả năng quay vòng với bán kính quay vòng càng nhỏ càng tốt.<br /> - Đảm bảo được động học quay vòng. Các bánh xe phải lăn trên các đường<br /> tròn đồng tâm.<br /> - Điều khiển nhẹ nhàng. Lực và hành trình điều khiển phải ứng với mức độ<br /> quay vòng.<br /> - Các bánh xe dẫn hướng có tính ổn định cao khi chuyển động thẳng.<br /> - Giảm lực va đập từ bánh xe lên vánh lái.<br /> - Các bánh xe dẫn hướng phải có động học phù hợp giữa hệ thống lái và hệ<br /> thống treo.<br /> 1.1.1.4. Cấu tạo: ( Hình 1.1.1.4)<br /> 14<br /> <br /> GVHD: TS.<br /> Bài tập lớn môn học SBVL<br /> Vành lái:<br /> <br /> HVTH: Nguyễn Văn A<br /> <br /> Vành tay lái (1) có hình tròn, lực của người lái tác dụng lên vành tay lái tạo ra<br /> mô men quay để hệ thống lái làm việc . Mô men tạo ra trên vành tay lái là tích số<br /> của lực lái do người lái tác dụng vào và bán kính của vành tay lái<br /> <br /> 1. Vành tay lái;<br /> 2. Trục lái;<br /> 3.Ống bọc trục lái;<br /> 4. Cơ cấu lái;<br /> 5. Đòn quay đứng;<br /> 6. Trụ đứng;<br /> 7. Đòn quay ngang;<br /> 8. Thanh bên hình thang lái;<br /> 9. Khớp nối;<br /> <br /> Hình 1.1.1.4 Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống lái.<br /> <br /> 10. Thanh ngang hình thang lái;<br /> 11. Đòn kéo dọc.<br /> Trục lái:<br /> - Trục lái (2) thường là một đòn dài (rỗng hoặc đặc) để truyền mô men quay từ<br /> vành tay lái đến cơ cấu lái.<br /> - Trục lái gồm có: Trục lái chính truyền chuyển động quay từ vô lăng xuống<br /> cơ cấu lái và ống trục lái để cố định trục lái chính vào thân xe.<br /> - Đầu phía trên của trục lái chính được gia công ren và then hoa để lắp vô<br /> lăng lên đó và được giữ chặt bằng một đai ốc.<br /> Cơ cấu lái<br /> 15<br /> <br /> GVHD: TS.<br /> HVTH: Nguyễn Văn A<br /> Bài tập lớn môn học SBVL<br /> Cơ cấu lái (4) có nhiệm vụ biến chuyển động quay của vành tay lái thành<br /> chuyển động lắc của đòn quay đứng trong mặt phẳng đứng và đảm bảo tỉ số truyền<br /> theo yêu cầu cần thiết. Cơ cấu lái được bắt chặt trên xà dọc (phần được treo của ô<br /> tô). Cơ cấu lái liên kết với vành tay lái qua trục lái.<br /> Đòn dẫn động<br /> Dẫn động lái gồm có đòn quay đứng (5), trụ đứng (6), đòn quay ngang (7),<br /> đòn kéo dọc (11). Là phần liên kết từ cơ cấu lái tới các hình thang lái, dùng để<br /> truyền lực từ cơ cấu lái (và trợ lực lái) đến hình thang lái, đảm bảo tỉ số truyền nhất<br /> định và đảm bảo cho các bánh xe dẫn hướng có thể quay vòng với các góc khác<br /> nhau phù hợp với động học quay vòng của ô tô.<br /> Hình thang lái<br /> Hình thang lái thực chất là một hình tứ giác gồm 4 khâu: dầm cầu, thanh lái<br /> ngang va hai thanh bên. Hình thang lái sẽ đảm bảo động học quay vòng của các<br /> bánh xe đẫn hướng nhờ vào các kích thước của các thanh lái ngang, cánh bản lề và<br /> các góc đặt phải xác định.<br /> Đối với hệ thống lái của hệ thống treo độc lập chỉ khác so với hệ thống lái<br /> của hệ thống treo phụ thuộc ở phần dẫn động lái. Với những xe ô tô có sử dụng trợ<br /> lực lái về cơ bản cũng không khác nhiều so với cấu tạo chung. Chỉ có thêm một số<br /> cụm chi tiết tương ứng với việc sử dụng loại trợ lực nào.<br /> 1.1.2 Phân loại<br /> Tùy thuộc vào yếu tố căn cứ để tiến hành phân loại, hệ thống lái được chia<br /> thành các loại sau:<br /> 1.1.2.1 Theo cách bố trí vành lái<br /> - Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái .<br /> 16<br /> <br /> GVHD: TS.<br /> Bài tập lớn môn học SBVL<br /> - Hệ thống lái với vành lái bố trí bên phải.<br /> <br /> HVTH: Nguyễn Văn A<br /> <br /> 1.1.2.2 Theo số lƣợng cầu dẫn hƣớng<br /> - Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu trước.<br /> - Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu sau.<br /> - Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở nhiều cầu.<br /> 1.1.2.3 Theo kết cấu của cơ cấu lái<br /> - Cơ cấu lái loại trục vít- cung răng.<br /> - Cơ cấu lái loại trục vít- con lăn.<br /> - Cơ cấu lái loại trục vít- chốt quay.<br /> - Cơ cấu lái loại trục răng- thanh răng.<br /> - Cơ cấu lái loại liên hợp.<br /> 1.1.2.4 Theo bộ phận trợ lực<br /> - Hệ thống lái có trợ lực.<br /> - Hệ thống lái không có trợ lực.<br /> 1.1.3 Nguyên lý hoạt động chung<br /> Khi người lái quay vành tay lái để điều khiển xe qua cơ cấu lái (4) làm cho<br /> đòn quay đứng (5) quay một góc thông qua đòn kéo dọc (11) và đòn quay ngang<br /> (7) làm bánh xe dẫn hướng bên trái dịch chuyển qua các đòn thanh bên (8) và thanh<br /> lái ngang hình thang lái (10) làm cho bánh xe dẫn hướng bên kia cũng dịch chuyển<br /> quanh trụ đứng (6), thực hiện quay vòng xe theo ý muốn của người lái.<br /> 1.2. ĐẶC ĐIỂM, KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG<br /> LÁI XE ZIL-131.<br /> 1.2.1 Dẫn động lái :<br /> 17<br /> <br /> GVHD: TS.<br /> HVTH: Nguyễn Văn A<br /> Bài tập lớn môn học SBVL<br /> Dẫn động lái cơ khí gồm : Vành lái, trục lái, vỏ trục vành lái, đòn quay đứng,<br /> đòn kéo dọc, thanh bên hình thang lái, thanh ngang hình thang lái, cam quay, đòn<br /> quay ngang, các khớp nối (rô tuyn), trục các đăng .<br /> 1.2.1.1 Vành lái (Hình 1.2.1.1):<br /> <br /> Hình 1.2.1.1 Kết cấu vành lái, vỏ trục lái<br /> 1- Đai ốc; 2- Đệm hãm; 3- Phớt làm kín; 4- ổ bi; 5- Cọc lái; 6- Vách ngăn; 7Trục lái; 8- ổ bi; 9- Vành hãm; 10- Then bán nguyệt; 11- Dây còi; Đai<br /> Vành lái là một vành tròn, có cốt thép và đựơc bọc nhựa, vành lái lắp với trục<br /> vành lái bằng mối ghép then và mối ghép ren, ở giữa vành lái có bố trí công tắc còi<br /> (núm còi).<br /> 1.2.1.2 Trục vành lái (Hình 1.2.1.1):<br /> Trục vành lái làm bằng thép bên trong rỗng và được gối trên 2 ổ bi cầu, bên<br /> trong luồn trục dây còi, trục vành lái được đặt trong vỏ trục vành lái và được bắt<br /> với trục các đăng lái thông qua mối ghép then (chốt ngang).<br /> 1.2.1.3 Trục các đăng (Hình 1.2.1.3):<br /> <br /> 18<br /> <br />