Đồ án: thiết kế hệ thống lái xe du lịch có trợ lực xe corola

Chia sẻ: Nguyễn Hồng Tuyến | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:98

Thêm vào BST

Báo xấu

266
lượt xem 110
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trên nền tảng của đất nước đang trên đà phát triển lớn mạnh về kinh tế đó là sự thay da đổi thịt của quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước và sự hội nhập của các nghành công nghiệp, kỹ thuật Ôtô ở nước ta ngày càng được chú trọng và phát triển. Thể hiện bởi các liên doanh lắp ráp Ôtô giữa nước ta với nước ngoài ngày càng phát triển rộng lớn trên hầu hết các tỉnh của cả nước như: FORD, TOYOTA, NISAN, DAEWOO, KIA, ......

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: thiết kế hệ thống lái xe du lịch có trợ lực xe corola

bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o céng hoµ x· héi chñ nghÜa viÖt nam trêng ®¹i häc b¸ch khoa §éc lËp -Tù do - H¹nh phóc hµ néi nhiÖm Vô thiÕt kÕ tèt nghiÖp Hä vµ tªn : NGuyÔn §øc Thµnh Líp : «t« Kho¸ : 46 Ngµnh : C¬ KhÝ - ¤t« 1. §Ò tµi thiÕt kÕ: ThiÕt kÕ hÖ thèng l¸i cho xe du lÞch cã trî lùc. 2. C¸c sè liÖu ban ®Çu: Tham kh¶o xe TOYOTA COROLLA 3. Néi dung c«ng viÖc: 3.1 ThuyÕt minh tÝnh to¸n: 3.1.1 Tæng quan vÒ hÖ thèng l¸i 3.1.2 ThiÕt kÕ tÝnh to¸n hÖ thèng l¸i 3.1.2.1 TÝnh to¸n thiÕt kÕ dÉn ®éng l¸i 3.1.2.2 TÝnh to¸n thiÕt kÐ c¬ cÊu l¸i 3.1.2.3 TÝnh to¸n thiÕt kÕ trî lùc l¸i 3.1.3 X©y dùng qui tr×nh gia c«ng chi tiÕt ®iÓn h×nh 3.1.4 X©y dùng qui tr×nh l¾p r¸p, ®iÒu chØnh, b¶o dìng vµ söa ch÷a hÖ thèng l¸i 3.2 C¸c b¶n vÏ: 3.2.1 B¶n vÏ bè trÝ chung 3.2.2 B¶n vÏ ®å thÞ ®éng häc 3.2.3 B¶n vÏ c¸c ph¬ng ¸n c¬ cÊu l¸i 3.2.4 B¶n vÏ c¸c ph¬ng ¸n bè trÝ trî lùc 1
3.2.5 B¶n vÏ chi tiÕt. 3.2.6 B¶n vÏ l¾p trî lùc l¸i 3.2.7 B¶n vÏ s¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc cña trî lùc l¸i 3.2.8 B¶n vÏ qui tr×nh c«ng ghÖ chÕ t¹o chi tiÕt 4. C¸n bé híng dÉn : ThS . §ç TiÕn Minh 5. Ngµy giao nhiÖm vô thiÕt kÕ: Ngµy 20 th¸ng 02 n¨m 2006 6. Ngµy hoµn thµnh nhiÖm vô : Ngµy 20 th¸ng 05 n¨m 2006 Ngµy 20 th¸ng 02 n¨m 2006 Chñ nhiÖm bé m«n C¸n bé híng dÉn thiÕt kÕ 2
Lêi nãi ®Çu === === Trªn nÒn t¶ng cña ®Êt níc ®ang trªn ®µ ph¸t triÓn lín m¹nh vÒ kinh tÕ ®ã lµ sù thay da ®æi thÞt cña qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp ho¸ hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt níc vµ sù héi nhËp cña c¸c nghµnh c«ng nghiÖp, kü thuËt ¤t« ë níc ta ngµy cµng ®îc chó träng vµ ph¸t triÓn. ThÓ hiÖn bëi c¸c liªn doanh l¾p r¸p ¤t« gi÷a níc ta víi níc ngoµi ngµy cµng ph¸t triÓn réng lín trªn hÇu hÕt c¸c tØnh cña c¶ níc nh: FORD, TOYOTA, NISAN, DAEWOO, KIA, ... Mét vÊn ®Ò lín ®Æt ra ®ã lµ sù héi nhËp, tiÕp thu nh÷ng c«ng nghÖ kü thuËt tiªn tiÕn cña c¸c níc cã nÒn c«ng nghiÖp ph¸t triÓn vµo viÖc l¾p r¸p s¶n xuÊt còng nh sö dông b¶o dìng trªn xe ¤t«. Mét trong nh÷ng hÖ thèng ®Æc biÖt quan träng cña ¤t« lµ hÖ thèng l¸i. HÖ thèng nµy cã chøc n¨ng ®iÒu khiÓn híng chuyÓn ®éng cña ¤t«, nã ®¶m b¶o tÝnh n¨ng æn ®Þnh chuûªn ®éng th¼ng còng nh quay vßng cña b¸nh xe dÉn híng. Trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng hÖ thèng l¸i cã ¶nh hëng rÊt lín ®Õn an toµn chuyÓn ®éng vµ quü ®¹o chuyÓn ®éng cña ¤t«, ®Æc biÖt ®èi víi xe cã tèc ®é cao. Do ®ã ngêi ta kh«ng ngõng c¶i tiªn hÖ thèng l¸i ®Ó n©ng cao tÝnh n¨ng cña nã. §¸p øng nhu cÇu ®ã vµ sù hiÓu biÕt vÒ c¸c øng dông khoa häc kü thuËt hiÖn ®¹i. Em ®· ®îc giao nhiÖm vô “ thiÕt kÕ hÖ thèng l¸i xe DU LÞCH cã trî lùc ”. Víi hÖ thèng l¸i cã trî lùc c¶i tiÕn qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn lµm t¨ng tÝnh n¨ng an toµn chuyÓn ®éng vµ gióp cho ngêi l¸i gi¶m mÖt mái. Tuy nhiªn, víi mét ®Ò tµi kh¸ réng ®Ò cËp ®Õn nhiÒu vÊn ®Ò ®ßi hái ph¶i cã thêi gian dµi nghiªn cøu vµ thùc nghiÖm. MÆc dï ®· cã nhiÒu cè g¾ng nhng víi kh¶ n¨ng vµ thêi gian h¹n chÕ nªn b¶n ®å ¸n cña em kh«ng tr¸nh khái sai sãt còng nh cßn nhiÒu vÊn ®Ì kh«ng ®îc 3
®Ò cËp tíi. Em mong c¸c thÇy vµ c¸c b¹n ®ång nghiÖp gãp ý ®Ó b¶n ®å ¸n ®îc hoµn thiÖn h¬n. Em xin bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c tíi thÇy gi¸o híng dÉn : §ç TiÕn Minh tËn t×nh chØ b¶o ®Ó em cã thÓ hoµn thµnh ®îc b¶n ®å ¸n nµy. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c ThÇy trong bé m«n ¤t« - Khoa c¬ khÝ trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi cïng c¸c b¹n ®· gióp ®ì em trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu vµ hoµn thµnh ®å ¸n. Sinh viªn. NguyÔn §øc Thµnh 4
Môc lôc NhiÖm vô :.............................................................................................1 Lêi nãi ®Çu:...........................................................................................3 Ch¬ng I: giíi thiÖu tæng quan hÖ thèng l¸i:.........................................7 1.1c«ng dông vµ cÊu t¹o:............................................................ .......7 1.2Ph©n lo¹i:.............................................................................. ......10 1.3Yªu cÇu:................................................................................. .....10 Ch¬ng II: TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng l¸i..........................................22 2.1 C¸c sè liÖu tham kh¶o vµ lùa chän c¸c th«ng sè:.........................22 2.2. Ph©n tÝch lùa chän ph¬ng ¸n thiÕt kÕ:........................................22 2.1.1.C¸c th«ng sè cña xe du lÞch TOYOTA COROLLA:............. 22 2.2.1. Ph¬ng ¸n dÉn ®éng l¸i:........................................................22 2.2.1.1. DÉn ®éng l¸i bèn kh©u, (H×nh thang l¸i §ant«):..........22 2.2.1.2. DÉn ®éng l¸i s¸u kh©u:..................................................23 2.2.2 Ph¬ng ¸n thiÕt kÕ c¬ cÊu l¸i:.................................................24 2.2.2.1. KiÓu trôc r¨ng – thanh r¨ng:...........................................25 2.2.2.2. C¬ cÊu l¸i trôc vÝt con l¨n:..............................................26 2.2.2.3. C¬ cÊu l¸i trôc vÝt chèt quay:..........................................27 2.2.2.4. C¬ cÊu l¸i trôc vÝt cung r¨ng:......................................... 28 2.2.2.5. C¬ cÊu l¸i lo¹i liªn hîp:..................................................30 2.3 TÝnh to¸n ®éng häc hÖ thèng l¸i:..................................................31 2.3.1. TÝnh ®éng häc h×nh thang l¸i:................................................ 31 a. Trêng hîp xe ®i th¼ng:..............................................................32 b.Trêng hîp khi xe quay vßng.......................................................33 2.3.2. X©y dùng ®êng cong ®Æc tÝnh h×nh thang l¸i lý thuyÕt:........34 5
2.3.3. X©y dùng ®êng cong ®Æc tÝnh h×nh thang l¸i thùc tÕ:...........35 2.4. TÝnh to¸n ®éng lùc häc hÖ thèng l¸i: ..........................................37 2.4.1 X¸c ®Þnh m«men c¶n quay vßng:............................................37 2.4.1.1. M«men c¶n M1...................................................................37 2.4.1.2. M«men c¶n M2 do sù trît lª cña b¸nh xe trªn mÆt ®êng:38 2.4.1.3. M«men æn ®Þnh ë c¸c b¸nh xe:............................................39 2.4.1.4. HiÖu suÊt dÉn ®éng cña trô ®øng vµ h×nh thang l¸i:........... .39 2.4.2. X¸c ®Þnh lùc cùc ®¹i t¸c dông lªn vµnh tay l¸i......................... 40 2.4.3. x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè h×nh häc cña dÉn ®éng l¸i vµ c¬ cÊu l¸i:.........................................................................................................40 2.4.3.1. ChiÒu dµi thanh r¨ng:......................................................... 40 2.4.3.2. C¸c th«ng sè cña bé truyÒn c¬ cÊu l¸i:............................... 41 2.4.4. TÝnh bÒn:...................................................................................44 2.4.4.1. TÝnh bÒn c¬ cÊu l¸i b¸nh r¨ng – thanh r¨ng:.......................44 2.4.4.2. TÝnh bÒn trôc l¸i:.................................................................47 2.4.4.3. TÝnh bÒn ®ßn kÐo ngang:.....................................................48 2.4.4.4. TÝnh bÒn ®ßn kÐo däc: .........................................................50 2.4.4.5.TÝnh bÒn thanh nèi bªn:....................................................... . 51 2.4.4.6. TÝnh bÒn khíp cÇu (R« - tuyn):............................................51 6
2.5. TÝnh to¸n thiÕt kÕ trî lùc l¸i:.........................................................53 2.5.1. Sù cÇn thiÕt cña viÖc trang bÞ trî lùc cho hÖ thèng l¸i:...............53 2.5.2. Nguyªn lý trî lùc:.......................................................................54 2.5.2.1 C¸c phÇn tö c¬ b¶n cña trî lc:..............................................54 2.5.2.2 Nguyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ thèng l¸i khi cã trî lùc:............57 2.5.3. Ph©n tÝch lùa chän ph¬ng ¸n thiÕt kÕ:......................................59 2.5.3.1. Ph©n tÝch lùa chän ph¬ng ¸n bè trÝ trî lùc l¸i:....................59 2.5.3.2. Ph©n tÝch lùa chän ph¬ng ¸n trî lùc:................................. 62 2.5.4.tÝnh to¸n cêng hãa l¸i:...............................................................67 2.5.4.1. Chän nh÷ng th«ng sè lµm viÖc cña hÖ thèng l¸i:..................67 2.5.4.2. X©y dùng ®Æc tÝnh cêng ho¸ l¸i:.........................................68 2.5.4.3. TÝnh to¸n xilanh lùc:............................................................ 71 2.5.4.4. X¸c ®Þnh n¨ng suÊt cña b¬m:................................................72 2.5.4.5. TÝnh to¸n c¸c chi tiÕt cña van ph©n phèi:.............................74 Ch¬ng 3:quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chi tiÕt rotuyl........................77 3.1. Ph©n tÝch chi tiÕt gia c«ng:..........................................................77 3.1.1. KÕt cÊu rotuyl:.......................................................................77 3.1.2. §iÒu kiÖn lµm viÖc cña rotuyl:...............................................77 3.1.3. Ph©n tÝch kÕt cÊu c«ng nghÖ trong kÕt cÊu khíp cÇu: ...........77 3.1.4. Chän ph«i:............................................................................78 3.2. LËp s¬ ®å c¸c nguyªn c«ng:.........................................................78 7
Ch¬ng IV: l¾p r¸p vµ b¶o dìng söa ch÷a hÖ thèng l¸i cña xe du lÞch:.......................................................................................................8 5 4.1. L¾p r¸p c¸c côn chi tiÕt:.................................................................85 4.1.1. L¾p r¸p c¸c bé phËn cña xy lanh lùc:....................................85 4.1.2. L¾p van ph©n phèi:................................................................85 4.2. L¾p r¸p c¸c côm chi tiÕt:..............................................................86 4.3. Mét sè h háng vµ söa ch÷a:........................................................86 KÕt luËn:..............................................................................................89 Tµi liÖu tham kh¶o:..............................................................................90 8
Ch¬ng I: Giíi thiÖu tæng quan vÒ hÖ thèng l¸i 1.1 C«ng dông vµ cÊu t¹o: 1.1.1 C«ng dông: HÖ thèng l¸i lµ mét hÖ thèng an toµn dïng ®Ó thay ®æi híng chuyÓn ®éng cña xe. Nã cã thÓ gi÷ nguyªn híng chuyÓn ®éng th¼ng còng nh quay vßng xe khi cÇn thiÕt. 1.1.2 CÊu t¹o chung: S¬ ®å tæng qu¸t cña hÖ thèng l¸i kh«ng cã trî lùc . Gåm cã vµnh tay l¸i, trôc l¸i, vµ dÉn ®éng l¸i: H×nh1.1- S¬ ®å tæng qu¸t hÖ thèng l¸i. 1- Vµnh tay l¸i. 5- Thanh kÐo däc. 2- Trôc l¸i. 6- §ßn quay ®øng. 9
3- C¬ cÊu l¸i. 7- H×nh thang l¸i. 4- §ßn quay ®øng. Vµnh tay l¸i: Vµnh tay l¸i cã nhiÖm vô t¹o ra m« men quay cÇn thiÕt khi ng - êi l¸i t¸c dông mét lùc vµo vµnh tay l¸i. Vµnh tay l¸i cã d¹ng vµnh trßn, cã nan hoa bè trÝ ®Òu hay kh«ng ®Òu quanh vµnh trong cña vµnh l¸i . M« men t¹o ra trªn vµnh tay l¸i lµ tÝch sè cña lùc l¸i do ngêi l¸i t¸c dông vµo vµ b¸n kÝnh cña vµnh tay l¸i . Vµnh l¸i(v« l¨ng) cña bÊt kú hÖ thèng « t« nµo còng cã ®é d¬ nhÊt ®Þnh. Khi xe dõng, c¸c b¸nh dÉn híng ë vÞ trÝ th¼ng, l¾c nhÑ v« l¨ng vÒ phÝa tríc hoÆc phÝa sau víi lùc l¸i nhÑ b»ng ngãn tay th× ®é d¬ cùc ®¹i cña v« l¨ng ®èi víi v« l¨ng kh«ng ®îc vît qu¸ 30 mm. B¶n th©n vµnh l¸i cã thÓ ®îc lµm b»ng chÊt dÎo, cao su nh©n t¹o hoÆc b»ng gç, vµ nã cã thÓ ®îc bäc b»ng da thËt hoÆc da nh©n t¹o. Trôc l¸i: Trôc l¸i cã nhiÖm vô truyÒn m« men l¸i xuèng c¬ cÊu l¸i. Trôc l¸i gåm cã : Trôc l¸i chÝnh cã thÓ truyÒn chuyÓn ®éng quay cña v« l¨ng xuèng c¬ cÊu l¸i vµ èng trôc l¸i ®Ó cè ®Þnh trôc l¸i chÝnh vµo th©n xe. §Çu phÝa trªn cña trôc l¸i chÝnh ®îc gia c«ng ren vµ then hoa ®Ó l¾p v« l¨ng lªn ®ã vµ ®îc gi÷ chÆt b»ng mét ®ai èc. C¬ cÊu l¸i: C¬ cÊu l¸i cã t¸c dông biÕn chuyÓn ®éng quay truyÒn ®Õn tõ vµnh l¸i thµnh chuyÓn ®éng l¾c. C¸c lo¹i c¬ cÊu l¸i thêng gÆp nhÊt lµ: 10
C¬ cÊu l¸i trôc vÝt ª cu bi, C¬ cÊu l¸i trôc r¨ng thanh r¨ng, C¬ cÊu l¸i kiÓu bi tuÇn hoµn... §ßn quay ®øng: §ßn quay ®øng cã t¸c dông truyÒn momen tõ trôc ®ån quay cña c¬ cÊu l¸i tíi c¸c ®ßn kÐo däc hoÆc kÐo ngang ®îc nèi víi cam quay cña ¸nh xe dÉn híng. §ßn kÐo: §ßn kÐo ®îc dïng ®Ó truyÒn lùc tõ ®ßn quay cña c¬ cÊu l¸i ®Õn cam quay cña b¸nh xe ®Én híng. Tuú theo ph¬ng ®Æt ®ßn mµ ngêi ta cã thÓ gäi lµ ®ßn kÐo däc hoÆc ®ßn kÐo ngang. H×nh thang l¸i: H×nh thang l¸i thùc chÊt lµ mét h×nh tø gi¸c gåm 4 kh©u: dÇm cÇu, thanh l¸i ngang va hai thanh bªn. H×nh thang l¸i sÏ ®¶m b¶o ®éng häc quay vßng cña c¸c b¸nh xe ®Én híng nhê vµo c¸c kÝch thíc cña c¸c thanh l¸i ngang, c¸nh b¶n lÒ vµ c¸c gãc ®Æt ph¶i x¸c ®Þnh. 1.2. Ph©n lo¹i: Theo bè trÝ b¸nh l¸i chia ra hÖ thèng l¸i víi b¸nh l¸i bè trÝ bªn ph¶i hoÆc bªn tr¸i (tÝnh theo chiÒu chuyÓn ®éng cña xe). B¸nh l¸i bè trÝ bªn tr¸i dïng cho nh÷ng níc thõa nhËn luËt ®i ®êng theo phÝa ph¶i nh ë c¸c níc x· héi chñ nghÜa. B¸nh l¸i bè trÝ bªn ph¶i dïng cho nh÷ng níc thõa nhËn luËt ®i ®êng theo phÝa bªn tr¸i nh ë Anh, NhËt, Thôy §iÓn… Theo sè lîng b¸nh dÉn híng chia ra hÖ thèng l¸i víi c¸c b¸nh dÉn híng ë cÇu tríc, ë hai cÇu vµ ë tÊt c¶ c¸c cÇu. Theo kÕt cÊu cña c¬ cÊu l¸i chia ra lo¹i trôc vÝt lo¹i liªn hîp (gåm trôc vÝt, ªcu, thanh khÝa, qu¹t r¨ng). Lo¹i thanh r¨ng … 11
Theo kÕt cÊu vµ nguyªn lý lµm viÖc cña bé cêng hãa chia ra lo¹i cêng hãa thuû lùc, lo¹i cêng ho¸ khÝ nÐn, lo¹i cêng ho¸ liªn hîp (kÕt hîp c¶ thuû lùc vµ ®iÖn). 1.3. Yªu cÇu: An toµn chuyÓn ®éng trong giao th«ng vËn t¶i b»ng «t« lµ chØ tiªu hµng ®Çu trong viÖc ®¸nh gi¸ chÊt lîng thiÕt kÕ vµ sö dông ph¬ng tiÖn nµy. Mét trong c¸c hÖ thèng quyÕt ®Þnh ®Õn tÝnh an toµn vµ æn ®Þnh chuyÓn ®éng cña «t« lµ hÖ thèng l¸i. §Ó gi¶m nhÑ lao ®éng cho ngêi l¸i còng nh t¨ng thªm ®é an toµn cho «t« , ngµy nay trªn «t« thêng sö dông cêng ho¸ l¸i. §Ó ®¶m b¶o tÝnh ªm dÞu chuyÓn ®éng trªn mäi lo¹i ®êng tõ gi¶i tèc ®é thÊp tíi gi¶i tèc ®é cao, hÖ thèng l¸i cÇn ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau : §¶m b¶o ®îc ®éng häc quay vßng: c¸c b¸nh xe l¨n kh«ng trît HÖ thèng l¸i ph¶i ®¶m b¶o dÔ dµng ®iÒu khiÓn, nhanh chãng vµ an toµn. C¸c c¬ cÊu ®iÒu khiÓn b¸nh xe dÉn híng vµ quan hÖ h×nh häc cña hÖ thèng l¸i ph¶i ®¶m b¶o kh«ng g©y lªn c¸c dao ®éng vµ va ®Ëp trong hÖ thèng l¸i. Trôc l¸i kÕt hîp víi c¬ cÊu hÊp thô va ®Ëp, c¬ cÊu nµy hÊp thô lùc däc trôc t¸c dông lªn ngêi l¸i khi cã tai n¹n. Trôc l¸i ®îc g¾n lªn th©n xe qua mét gi¸ ®ì dÔ vì ®Ó trôc l¸i ®Ô dµng tôt xuèng khi cã va ®Ëp §¶m b¶o æn ®Þnh b¸nh xe dÉn híng: c¸c b¸nh xe dÉn híng sau khi thùc hiÖn quay vßng cÇn cã kh¶ n¨ng tù ®éng quay vÒ tr¹ng th¸i chuyÓn ®éng th¼ng hoÆc lµ ®Ó quay b¸nh xe vÒ tr¹ng th¸i chuyÓn ®éng th¼ng chØ cÇn ®Æt lùc trªn vµnh l¸i nhá h¬n khi xe ®i ®êng vßng. §¶m b¶o kh¶ n¨ng quay vßng hÑp dÔ dµng: Khi xe quay vßng trªn ®êng hÑp ,®êng gÊp khóc, hÖ thèng l¸i cã thÓ quay ngÆt c¸c 12
b¸nh xe tríc mét c¸ch dÔ dµng. Quay vßng ngÆt lµ tr¹ng th¸i quay vßng víi thêi gian quay vßng ng¾n vµ b¸n kÝnh quay vßng nhá. §¶m b¶o lùc l¸i thÝch hîp: Lùc ngêi l¸i ®Æt lªn vµnh l¸i khi quay vßng ph¶i nhá, lùc l¸i cÇn thiÕt sÏ lín khi xe ®øng yªn vµ sÏ gi¶m khi tèc ®é xe t¨ng. V× vËy cÇn ph¶i ®¶m b¶o lùc l¸i nhá nhng vÉn g©y ®îc c¶m gi¸c vÒ tr¹ng th¸i mÆt ®êng. HÖ thèng l¸i kh«ng ®îc cã ®é d¬ lín: Víi xe cã vËn tèc lín nhÊt trªn 100Km/h, th× ®é d¬ vµnh l¸i kh«ng vît qu¸ 180, víi xe cã vËn tèc lín nhÊt tõ 25 km/h ®Õn 100km/h th× ®é d¬ vµnh l¸i kh«ng vît qu¸ 270. §¶m b¶o kh¶ n¨ng an toµn bÞ ®éng cña xe, kh«ng g©y tæn th¬ng cho ngêi l¸i khi x¶y ra tai n¹n. §¶m b¶o hiÖu suÊt thuËn ph¶i lín h¬n hiÖu suÊt nghÞch ®Ó gi¶m t¸c ®éng tõ mÆt ®êng qua kÕt cÊu l¸i lªn v« l¨ng. §¶m b¶o tû lÖ thuËn gi÷a gãc quay v« l¨ng víi gãc quay b¸nh xe dÉn híng. Kh«ng ®ßi hái ngêi l¸i xe mét cêng ®é lao ®éng qu¸ lín khi ®iÒu khiÓn «t«. §é tin cËy cao. DÔ l¾p r¸p, ®iÒu chØnh, b¶o dìng vµ söa ch÷a. 1.3.1. C¸c gãc ®Æt b¸nh xe: ViÖc bè trÝ c¸c b¸nh xe dÉn híng liªn quan trùc tiÕp tíi tÝnh ®iÒu khiÓn xe, tÝnh æn ®Þnh chuyÓn ®éng cña «t«. C¸c yªu cÇu chÝnh cña viÖc bè trÝ lµ ®iÒu khiÓn chuyÓn ®éng nhÑ nhµng, chÝnh x¸c ®¶m b¶o æn ®Þnh khi ®i th¼ng còng nh khi quay vßng, kÓ c¶ khi cã sù cè ë c¸c hÖ thèng kh¸c. §èi víi xe con yªu cÇu nµy ngµy cµng ®îc quan t©m vµ ®îc n©ng cao h¬n v× vËn tèc cña xe kh«ng ngõng ®îc n©ng lªn.Trªn cÇu dÉn híng c¸c 13
b¸nh xe dÉn híng ®îc bè trÝ vµ quan t©m thÝch ®¸ng. ë c¸c b¸nh xe kh«ng dÉn híng th× viÖc bè trÝ còng ®· ®îc chó ý, song bÞ h¹n chÕ bëi gi¸ thµnh chÕ t¹o vµ sù phøc t¹p cña kÕt cÊu nªn viÖc bè trÝ vÉn ®îc tu©n thñ theo c¸c ®iÒu kiÖn truyÒn thèng. « t« cã thÓ chuyÓn ®éng mäi híng b»ng sù t¸c ®éng cña ngêi l¸i quanh v« l¨ng. Tuy nhiªn, nÕu «t« ë tr¹ng th¸i ®i th¼ng mµ ngêi l¸i vÉn ph¶i t¸c ®éng liªn tôc lªn v« l¨ng ®Ó gi÷ xe ë tr¹ng th¸i ch¹y th¼ng, hay ngêi l¸i ph¶i t¸c dông mét lùc lín ®Ó quay vßng xe th× sÏ g©y sù mÖt mái vµ c¨ng th¼ng vÒ c¶ c¬ b¾p lÉn tinh thÇn khi ®iÒu khiÓn xe. §ã lµ ®iÒu kh«ng mong muèn, v× vËy ®Ó kh¾c phôc ®îc c¸c vÊn ®Ò nªu trªn th× c¸c b¸nh xe ®îc l¾p vµo th©n xe víi c¸c gãc nhÊt ®Þnh tuú theo yªu cÇu nhÊt ®Þnh ®èi víi tõng lo¹i xe vµ tÝnh n¨ng sö dông cña tõng lo¹i. Nh÷ng gãc nµy ®îc gäi chung lµ gãc ®Æt b¸nh xe. ViÖc ®iÒu khiÓn xe sÏ trë lªn dÔ dµng h¬n nÕu c¸c b¸nh xe ®îc ®Æt theo mét gãc mét c¸ch chÝnh x¸c theo yªu cÇu thiÕt kÕ . C¸c gãc ®Æt b¸nh xe ®óng sÏ ng¨n c¶n viÖc mµi mßn lèp. nÕu nh c¸c gãc ®Æt b¸nh xe kh«ng ®óng th× cã thÓ dÉn ®Õn c¸c hiÖn tîng sau: Khã l¸i. TÝnh æn ®Þnh l¸i kÐm . Tr¶ l¸i trªn ®êng vßng kÐm . Tuæi thä lèp gi¶m ( mßn nhanh). Gãc ®Æt b¸nh xe gåm c¸c gãc sau : Gãc Camber( gãc nghiªng ngang cña b¸nh xe ). Gãc Caster vµ kho¶ng Caster(Gãc nghiªng däc cña trô ®øng vµ chÕ ®é lÖch däc).. Gãc Kingpin (Gãc nghiªng ngang trô ®øng). §é chôm vµ ®é më (gãc do·ng). 14
1.3.1.1. Gãc Camber ( gãc nghiªng ngang cña b¸nh xe ): Gãc t¹o bëi ®êng t©m cña b¸nh xe dÉn híng ë vÞ trÝ th¼ng ®øng víi ®êng t©m cña b¸nh xe ë vÞ trÝ nghiªng ®îc gäi lµ gãcCAMBER, vµ ®o b»ng ®é .Khi b¸nh xe dÉn híng nghiªng ra ngoµi th× gäi lµ gãc “CAMBER d¬ng”, vµ ngîc l¹i gäi lµ gãc”CAMBER ©m”. B¸nh xe kh«ng nghiªng th× CAMBER b»ng kh«ng(b¸nh xe th¼ng ®øng ). (-) (+) CAMBER 90 0 H×nh 1.2- Gãc CAMBER. Chøc n¨ng cña gãc CAMBER: Nh÷ng n¨m vÒ tríc b¸nh xe ®îc ®Æt víi gãc CAMBER d¬ng ®Ó c¶i thiÖn ®é bÒn cña cÇu tríc vµ ®Ó c¸c lèp tiÕp xóc vu«ng gãc víi mÆt ®êng (do träng lîng cña xe )nh»m ng¨n ngõa sù mßn kh«ng ®Òu cña lèp trªn ®êng, do cã phÇn gi÷a cao h¬n hai bªn. Gãc camber cßn ®¶m b¶o sù l¨n th¼ng cña c¸c b¸nh xe, gi¶m va ®Ëp cña mÐp lèp víi mÆt ®êng. Khi gãc CAMBER b»ng kh«ng hoÆc gÇn b»ng kh«ng cã u ®iÓm lµ khi ®i trªn ®êng vßng b¸nh xe n»m trong vïng cã kh¶ n¨ng truyÒn lùc däc vµ lùc bªn tèt nhÊt. Gãc CAMBER ng¨n ngõa kh¶ n¨ng b¸nh xe bÞ nghiªng theo chiÒu ngîc l¹i díi t¸c ®éng cña träng lîng xe do c¸c khe hë vµ sù biÕn d¹ng trong c¸c chi tiÕt cña trôc tríc vµ hÖ thèng treo tríc. §ång 15
thêi gi¶m c¸nh tay ®ßn cña ph¶n lùc tiÕp tuyÕn víi trôc trô ®øng, ®Ó lµm gi¶m m«men t¸c dông lªn dÉn ®éng l¸i vµ gi¶m lùc lªn vµnh tay l¸i. Khi chuyÓn ®éng trªn ®êng vßng, do t¸c dông cña lùc ly t©m th©n xe nghiªng theo híng quay vßng, c¸c b¸nh xe ngoµi nghiªng vµo trong, c¸c b¸nh xe trong nghiªng ra ngoµi so víi th©n xe. §Ó c¸c b¸nh xe l¨n gÇn vu«ng gãc víi mÆt ®êng ®Ó tiÕp nhËn lùc bªn tèt h¬n, trªn xe cã tèc ®é cao, hÖ treo ®éc lËp th× gãc CAMBER thêng ©m. 1.3.1.2. Gãc Caster vµ kho¶ng Caster (Gãc nghiªng däc cña trô ®øng vµ chÕ ®é lÖch däc ): Gãc nghiªng däc cña trô ®øng lµ sù nghiªng vÒ phÝa tríc hoÆc phÝa sau cña trô ®øng .Nã ®îc ®o b»ng ®é, vµ ®îc x¸c ®Þnh b»ng gãc gi÷a trô xoay ®øng vµ ph¬ng th¼ng ®øng khi nh×n tõ c¹nh xe. NÕu trô xoay ®øng nghiªng vÒ phÝa sau th× gäi lµ gãc nghiªng d- ¬ng vµ ngîc l¹i gäi lµ gãc nghiªng ©m. Kho¶ng c¸ch tõ giao ®iÓm cña ®êng t©m trôc ®øng víi mÆt ®Êt ®Õn ®êng t©m vïng tiÕp xóc gi÷a lèp vµ mÆt ®êng ®îc gäi lµ kho¶ng Caster c. Gãc Caster vµ kho¶ng Caster ®îc thÓ hiÖn ë h×nh sau : (+) (-) Gãc Caster V c H×nh 1.3 – Caster vµ kho¶ng Caster . 16
T¸c dông cña gãc Caster : Håi vÞ b¸nh xe do kho¶ng Caster: Díi t¸c dông cña lùc ly t©m khi b¸nh xe vµo ®êng vßng hoÆc lùc do giã bªn hoÆc thµnh phÇn cña träng lîng xe khi xe ®i vµo ®êng nghiªng, ë khu vùc tiÕp xóc cña b¸nh xe víi mÆt ®êng sÏ xuÊt hiÖn c¸c ph¶n lùc bªn Yb. Khi trô quay ®øng ®îc ®Æt nghiªng vÒ phÝa sau mét gãc nµo ®ã so víi chiÒu tiÕn cña xe (Caster d¬ng ) th× ph¶n lùc bªn Yb cña ®êng sÏ t¹o víi t©m tiÕp xóc mét m« men æn ®Þnh, m« men ®ã ®îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc sau: M=Y b.c M«men nµy cã xu híng lµm b¸nh xe trë l¹i vÞ trÝ trung gian ban ®Çu khi nã bÞ lÖch khái vÞ trÝ nµy. Nhng khi quay vßng ngêi l¸i ph¶i t¹o ra mét lùc ®Ó kh¾c phôc m« men nµy. V× vËy, gãc Caster thêng kh«ng lín. M«men nµy phô thuéc vµo gãc quay vßng cña b¸nh xe dÉn híng. §èi víi c¸c xe hiÖn ®¹i th× trÞ sè cña gãc Caster b»ng kho¶ng tõ 00®Õn 30. 1.3.1.3 .Gãc Kingpin (Gãc nghiªng ngang trô ®øng): Gãc nghiªng ngang cña trô ®øng ®îc x¸c ®Þnh trªn mÆt c¾t ngang cña xe. Gãc Kingpin ®îc t¹o nªn bëi h×nh chiÕu cña ®êng t©m trô ®øng trªn mÆt c¾t ngang ®ã vµ ph¬ng th¼ng ®øng . 17
Kingpi (-) (+) n 9 ° 0 H×nh 1.4 - Gãc KingPin T¸c dông cña gãc KingPin : Gi¶m lùc ®¸nh l¸i :Khi b¸nh xe quay sang ph¶i hoÆc quay quanh trô ®øng víi kho¶ng lÖch t©m lµ b¸n kÝnh r 0, r0 lµ b¸n kÝnh quay cña b¸nh xe quay quanh trô ®øng, nã lµ kho¶ng c¸ch ®o trªn bÒ mÆt cña ®êng cong mÆt ph¼ng n»m ngang cña b¸nh xe gi÷a ®êng kÐo dµi ®êng t©m trô quay ®øng víi t©m cña vÕt tiÕp xóc cña b¸nh xe víi mÆt ®êng. NÕu r0 lín sÏ sinh ra m« men lín quanh trô quay ®øng do sù c¶n l¨n cña lèp , v× vËy lµm t¨ng lùc ®¸nh l¸i. Do vËy gi¸ trÞ cña r 0 cã thÓ ®îc gi¶m ®Ó gi¶m lùc ®¸nh l¸i, ph¬ng ph¸p ®Ó gi¶m r0 lµ t¹o CAMBER d¬ng vµ lµm nghiªng trô quay ®øng tøc lµ t¹o gãc KingPin . Gi¶m sù ®Èy ngîc vµ kÐo lÖch sang mét phÝa : NÕu kho¶ng c¸ch lÖch r0 qu¸ lín, ph¶n lùc t¸c dông lªn c¸c b¸nh xe khi chuyÓn ®éng th¼ng hay khi phanh sÏ sinh ra mét m«men quay quanh trô ®øng, do vËy sÏ lµm c¸c b¸nh xe bÞ kÐo sang mét phÝa cã ph¶n lùc lín h¬n. C¸c va ®Ëp tõ mÆt ®êng t¸c dông lªn c¸c b¸nh xe lµm cho v« l¨ng dao ®éng m¹nh vµ bÞ ®Èy ngîc. 18
C¶i thiÖn tÝnh æn ®Þnh khi ch¹y th¼ng : Gãc KingPin sÏ lµm cho c¸c b¸nh xe tù ®éng quay vÒ vÞ trÝ ch¹y th¼ng sau khi quay vßng. Tøc lµ khi quay vßng, quay v« l¨ng ®Ó quay vßng xe, ngêi l¸i ph¶i t¨ng lùc ®¸nh l¸i, nÕu bá lùc t¸c dông lªn v« l¨ng th× b¸nh xe tù tr¶ vÒ vÞ trÝ trung gian (vÞ tri ®i th¼ng ). §Ó gi÷ cho xe quay vßng th× cÇn thiÕt ph¶i gi÷ vµnh l¸i víi mét lùc nhÊt ®Þnh nµo ®ã. VÊn ®Ò trë vÒ vÞ trÝ th¼ng sau khi quay vßng lµ do cã m«men ph¶n lùc (gäi lµ m«men ngîc) t¸c dông tõ mÆt ®êng lªn b¸nh xe. Gi¸ trÞ cña m«men ngîc phô thuéc vµo ®é lín cña gãc KingPin. 1.3.1.4. §é chôm vµ ®é më (gãc do·ng): §é chôm cña b¸nh xe lµ th«ng sè biÓu thÞ gãc chôm cña 2 b¸nh xe dÉn híng (hoÆc hai b¸nh xe trªn cïng mét cÇu xe),gãc chôm lµ gãc x¸c ®Þnh trªn mét mÆt ph¼ng ®i qua t©m trôc nèi hai b¸nh xe vµ song song víi mÆt ph¼ng ®êng t¹o bëi h×nh chiÕu mÆt ph¼ng ®èi xøng däc trôc cña hai b¸nh xe lªn mÆt ph¼ng ®ã vµ híng chuyÓn ®éng cña xe . Th«ng thêng ®é chôm ®îc biÓu diÔn b»ng kho¶ng c¸ch B-A. KÝch thíc B, A ®îc ®o ë mÐp ngoµi cña vµnh lèp ë tr¹ng th¸i kh«ng t¶i khi xe ®i th¼ng. §é chôm lµ d¬ng nÕu B-A>0, lµ ©m nÕu B-A
ph¼ng th× c¸c b¸nh xe ®Æt víi ®é chôm ∆ =B-A d¬ng. Víi gãc ∆ nh thÕ th× t¹o lªn sù æn ®Þnh chuyÓn ®éng th¼ng cña xe tøc lµ æn ®Þnh vµnh tay l¸i. v a b H×nh 1.5 - §é chôm b¸nh xe ë cÇu dÉn híng, lùc kÐo cïng chiÒu víi chiÒu chuyÓn ®éng sÏ Ðp b¸nh xe vÒ phÝa tríc. Bëi vËy gãc ∆ gi¶m.Trong trêng hîp nµy, ®Ó gi¶m ¶nh hëng cña lùc c¶n l¨n vµ lùc phanh vµ ®ång thêi gi¶m tèc ®é ®éng c¬ ®ét ngét (phanh b»ng ®éng c¬ ), th× bè trÝ c¸c b¸nh xe víi gãc ®Æt ∆ cã gi¸ trÞ nhá h¬n hoÆc b»ng kh«ng. Trªn xe con ®é chôm thêng cã gi¸ trÞ tõ 2 ÷ 3 mm. 20