Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Lái Xe Kia Moring

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

KHOA CƠ ĐIỆN & CÔNG TRÌNH

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI XE KIA MORNING

NGÀNH: KĨ THUẬT CÔNG NGHỆ Ô TÔ

MÃ NGÀNH: 7510205

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Bá Vũ

Sinh viên thực hiện : Lê Văn Hoàng

Mã sinh viên : 1651110007

Lớp : K61-KOTO

Khóa học : 2016-2020

Hà Nội, 2020

i

MỤC LỤC

MỤC LỤC..........................................................................................................i

DANH MỤC CÁC HÌNH................................................................................iii

MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1

1.1 Tổng quan về hệ thống lái ô tô.................................................................... 3

1.1.1 Hệ thống lái thuần cơ khí....................................................................... 3

1.1.2 Hệ thống lái trợ lực thuỷ lực .................................................................. 4

1.1.3 Hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển bằng điện tử (EHPA)............. 4

1.1.4 Hệ thống lái trợ lực điện tử (ESP).......................................................... 5

1.1.5 Hệ thống lái chủ động ............................................................................ 5

1.2 Công dụng yêu cầu phân loại hệ thống lái.................................................. 6

1.2.1. Công dụng ............................................................................................ 6

1.2.2.Yêu cầu..................................................................................................... 6

1.2.3.Phân loại................................................................................................... 7

1.3 Cấu tạo chung nguyên lý làm việc ........................................................... 15

1.3.1 Cấu tạo.................................................................................................. 15

1.3.2 Nguyên lý làm việc .............................................................................. 16

1.4 Cấu tạo các bộ phận chủ yếu..................................................................... 16

1.4.1. Vô lăng ................................................................................................. 17

1.4.2. Trục lái ................................................................................................. 17

1.4.3. Cơ cấu lái.............................................................................................. 19

1.5 Nội dung nghiên cứu................................................................................. 21

1.6 Đối tượng phạm vi nghiên cứu ................................................................. 22

CHƯƠNG II : ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ............. 23

2.1. Phương án thiết kế................................................................................. 23

2.1.1. Cơ cấu lái trục vít con lăn ................................................................... 23

2.1.2. Cơ cấu lái trục vít chốt quay ............................................................... 24

2.1.3. Cơ cấu lái trục vít cung răng................................................................ 26

2.1.4. Cơ cấu lái loại liên hợp ........................................................................ 27

ii

2.1.5. Bánh răng-thanh răng........................................................................... 29

2.2. Kết luận phần thiết kế ........................................................................... 30

3.1. Thông số kĩ thuật.................................................................................. 31

3.2. Xây dựng đường cong lý thuyết........................................................... 31

3.3. Xây dựng đường cong thực tế................................................................. 33

3.3.1. Khi xe đi thẳng..................................................................................... 33

3.3.2. Trường hợp khi xe quay vòng:............................................................. 34

3.4. Xác định momen cản quay vòng tại chỗ............................................... 37

3.4.1. Mômen cản M1 ...................................................................................... 37

3.4.3. Xác định lực cực đại tác dụng lên vành tay lái ..................................... 40

3.5. Xác định chiều dài thanh răng............................................................... 40

3.6. Tính toán bộ truyền cơ cấu lái............................................................... 41

3.6.1. Xác định bán kính vòng lăn của bánh răng.......................................... 41

3.6.2. Xác định các thông số của bánh răng................................................... 41

3.6.3.Xác định kích thước và thông số của thanh răng................................... 43

3.6.4. Tính bền cơ cấu lái trục răng - thanh răng ............................................ 44

3.7. Tính bền dẫn động lái............................................................................ 47

3.7.1. Kiểm tra bền trục lái:............................................................................ 47

3.7.2. Kiểm tra bền Rô-tuyn:.......................................................................... 48

KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ .............................................................................. 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO

iii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 – Tổng quan hệ thống lái trên ô tô ..................................................... 6

Hình 1.2 – Vô lăng được lắp bên trái................................................................ 8

Hình 1.3 - Vô lăng được lắp bên phải............................................................... 8

Hình 1.4– Phân loại hệ thống lái theo số bánh dẫn hướng ............................... 9

Hình 1.5- Cơ cấu lái trục vít – con lăn............................................................ 11

Hình 1.6 - Cơ cấu lái kiểu trục vít êcu bi-thanh răng cung răng..................... 12

Hình 1.7 - Cơ cấu lái loại trục vít -êcu bi cung răng....................................... 13

Hình 1.8 - Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng......................................... 14

Hình 1.9 – Tổng quan hệ thống lái.................................................................. 15

Hình 1.10 -Sơ đồ tổng quát hệ thống lái. ........................................................ 16

Hình 1.11 – Các kiểu vô lăng khác nhau ........................................................ 17

Hình 1.12 – Cấu tạo một trục lái.................................................................... 18

Hình 1.13 Giản đồ thể hiện quan hệ giữa tỷ số truyền của cơ cấu lái ........... 19

và góc quay của vành tay lái. .......................................................................... 19

Hình 1.14- Xe KIA MORNING 4 chỗ........................................................... 22

Hình 2.1 - Cơ cấu lái trục vít con lăn............................................................. 23

Hình 2.2 - Cơ cấu lái trục vít chốt quay.......................................................... 25

Hình 2.3 - Cơ cấu trục vít – cung răng.......................................................... 26

Hình 2.4 Cơ cấu lái loại liên hợp .................................................................... 28

Hình 2.5 - Cơ cấu lái kiểu bánh răng – thanh răng. ........................................ 29

Hình 2.6 - Sơ đồ chung của hệ thống lái thiết kế............................................ 30

Hình 3-1 :Sơ đồ động học quay vòng. ............................................................ 32

Hình 3-2 :Sơ đồ hình thang lái khi xe đi thẳng............................................... 33

Hình 3-3 : Sơ đồ hình thang lái khi xe quay vòng. ........................................ 34

Hình 3-4 - Sơ đồ đặt bánh xe dẫn hướng ........................................................ 37

Hình 3.5- Sơ đồ lực ngang tác dụng lên bánh xe khi xe quay vòng ............... 38

Hình 3.6: Kích thước trục lái .......................................................................... 47

Hình 3.7 Lực tác dụng lên Rô-tuyn................................................................. 49

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cáp thiết

Trong những năm gần đây, nền khoa học kỹ thuật thế giới đã phát triển

cực kỳ mạnh mẽ với nhiều thành công rực rỡ trong tất cả các lĩnh vực của đời

sống xã hội, đặc biệt trong lĩnh vực công nghệ ô tô. Ô tô là phương tiện vận

tải có vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, vì có những ưu

điểm vượt trội hơn hẳn các phương tiện vận tải khác: tính thông dụng, đơn

giản, dễ sử dụng và có tính năng cơ động cao, được áp dụng rộng rãi trong tất

cả các lĩnh vực dân sự cũng như quốc phòng. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ

của khoa học kỹ thuật và công nghệ, nền công nghiệp ô tô trên thế giới phát

triển ngày càng cao, đã cho ra đời nhiều loại xe ô tô hiện đại phục vụ cho nhu

cầu và mục đích sử dụng của con người. Việc nghiên cứu, tìm hiểu, phân tích

cũng như đánh giá chất lượng làm việc của chúng ngày càng được quan tâm

nhằm nâng cao chất lượng của ô tô. Nhằm đáp ứng nhu cầu sửa chữa và bảo

dưỡng cho xe thì có rất nhiều các trung tâm bảo dưỡng được thành lập. Nhưng

với trình độ về kinh tế còn hạn chế nên các gara chỉ xuất hiện ở các nơi trung

tâm của một vùng chưa đáp ứng được nhu cầu sửa chữa các phương tiện cơ giới.

Quy mô hoạt động diện tích còn nhỏ, chỉ đáp ứng được nhu cầu sửa chữa nhỏ,

hàng ngày. Quy trình bảo dưỡng còn phụ thuộc vào trình độ tay nghề.

Hệ thống lái là một trong bảy hệ thống cơ bản, quan trọng nhất trên ô

tô. Trong khi động cơ và hệ thống truyền lực truyền công suất xuống bánh xe,

thì hệ thống lái dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ô tô chuyển

động theo một quỹ đạo nhất định nào đó như: quay vòng trái, quay vòng phải, đi

thẳng… Hệ thống lái là một hệ thống khá phức tạp, nó được chia thành nhiều

cụm cơ cấu và bộ phận có chức năng riêng biệt hỗ trợ lẫn nhau.

Trên thực trạng đó và để hoàn thành chương trình đào tạo tại trường,

được sự đồng ý của Trường Đại học Lâm Nghiệp, Khoa Cơ điện và Công

trình, tôi tiến hành thực hiện đề tài “TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG

LÁI DÒNG XE KIA MORNING”.