bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
trêng ®¹i häc b¸ch khoa
céng hoµ x· héi chñ nghÜa viÖt nam
§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
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
1
Ngµy 20 th¸ng 02 n¨m 2006
C¸n bé híng dÉn thiÕt kÕ
Chñ nhiÖm bé m«n
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.
2
§¸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 ®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
3
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
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
4
2.4.4.5.TÝnh bÒn thanh nèi bªn:....................................................... .51
2.4.4.6. TÝnh bÒn khíp cÇu (R« - tuyn):............................................51
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
Ch¬ng IV: l¾p r¸p vµ b¶o dìng söa ch÷a hÖ thèng l¸i cña xe du
lÞch:.......................................................................................................85
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
5
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.
6
1234-
Vµnh tay l¸i.
Trôc l¸i.
C¬ cÊu l¸i.
§ßn quay ®øng.
5- Thanh kÐo däc.
6- §ßn quay ®øng.
7- H×nh thang l¸i.
Vµnh tay l¸i:
Vµnh tay l¸i cã nhiÖm vô t¹o ra m« men quay cÇn thiÕt khi ngêi 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: 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:
7
§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 …
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.
8
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 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 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¸
9
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).
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 ).
10
(-)
(+)
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 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
11
®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 .
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=Yb.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 .
12
Kingpin
()
(+
)
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 r0 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.
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 ®13
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<0.
§é chôm cã ¶nh hëng lín tíi sù mµi mßn cña lèp vµ æn ®Þnh cña vµnh
tay l¸i . Sù mµi mßn lèp x¶y ra lµ nhá nhÊt trong trêng hîp hai b¸nh xe
l¨n ph¼ng hoµn toµn.
Qu¸ tr×nh l¨n cña b¸nh xe g¾n liÒn víi sù xuÊt hiÖn lùc c¶n l¨n P f ngîc chiÒu chuyÓn ®éng ®Æt t¹i chç tiÕp xóc cña b¸nh xe víi mÆt ®êng. Lùc
Pf nµy ®Æt c¸ch trô quay ®øng mét ®o¹n R0 vµ t¹o nªn mét m«men quay
víi t©m trô quay ®øng . M«men nµy t¸c dông vµo hai b¸nh xe vµ Ðp hai
b¸nh xe vÒ phÝa sau. §Ó l¨n 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
14
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.
1.3.1.5. B¸n kÝnh quay vßng (gãc b¸nh xe , b¸n kÝnh quay vßng ):
O
O'
H×nh 1.6 -Sù trît bªn khi quay vßng .
Khi vµo ®êng cong, ®¶m b¶o c¸c b¸nh xe dÉn híng kh«ng bÞ trît
nÕt hoÆc trît quay th× ®êng vu«ng gãc víi vÐct¬ vËn tèc chuyÓn ®éng cña
tÊt c¶ c¸c b¸nh xe ph¶i gÆp nhau t¹i mét ®iÓm, ®iÓm ®ã gäi lµ t©m quay
tøc thêi cña xe.
§Ó ®¹t ®îc gãc l¸i chÝnh x¸c cña b¸nh dÉn híng bªn ph¶i vµ bªn tr¸i
th× c¸c thanh dÉn ®éng l¸i thùc hiÖn chøc n¨ng nµy còng ®ång thêi ®¹t ®îc b¸n kÝnh quay vßng mong muèn .
O
H×nh 1.7- S¬ ®å quay vßng
15
Sù quay vßng cña xe kÌm theo lùc ly t©m, lùc nµy cã xu híng b¾t xe quay
víi b¸n kÝnh lín h¬n b¸n kÝnh dù ®Þnh cña ngêi l¸i trõ khi xe cã thÓ sinh ra
mét lùc ngîc l¹i ®ñ lín ®Ó c©n b»ng víi lùc ly t©m. Lùc nµy lµ lùc híng t©m.
Lùc híng t©m sinh ra bëi sù biÕn d¹ng vµ sù trît bªn cña lèp do ma s¸t gi÷a
lèp vµ mÆt ®êng, lùc nµy lµ lùc quay vßng vµ lµm æn ®Þnh xe khi quay vßng.
1.3.1.6. §é ®µn håi cña lèp theo híng ngang:
§èi víi c¸c b¸nh xe l¾p lèp ®µn håi, díi t¸c ®éng cña c¸c ph¶n lùc bªn,
b¸nh xe sÏ bÞ lÖch bªn vµ vÕt tiÕp xóc cña lèp víi mÆt ®êng sÏ bÞ lÖch so víi
mÆt ph¼ng gi÷a cña b¸nh xe mét gãc .
a
Yb
ChiÒu l¨n
b
d
o1 o
c
H×nh 1.8
S¬ ®å b¸nh xe l¨n khi lèp bÞ biÕn d¹ng
t¸c biÕn
®éng d¹ng
cña lùc
bªn. lín vµ ®é biÕn d¹ng nµy
PhÇn tríc cña vÕt tiÕp xóc, lèpdíichÞu
kh«ng
t¨ng dÇn cho tíi mÐp sau cïng cña vÕt. C¸c ph¶n lùc riªng phÇn bªn ®îc ph©n
bè t¬ng øng víi kho¶ng biÕn d¹ng nãi trªn. BiÓu ®å ph©n bè c¸c ph¶n lùc
riªng phÇn theo chiÒu dµi cña vÕt cã d¹ng h×nh tam gi¸c, do ®ã ®iÓm ®Æt 0 1
cña hîp lùc sÏ lïi vÒ phÝa sau so víi t©m tiÕp xóc 0 cña vÕt vµ n»m ë kho¶ng
c¸ch chõng mét phÇn ba chiÒu dµi cña vÕt tÝnh tõ mÐp sau cïng cña nã.
Nh vËy, do ®é ®µn håi bªn cña lèp, m«men æn ®Þnh ®îc t¹o nªn ë b¸nh xe lµ:
M yδ = Yb .S
Trong ®ã: S lµ kho¶ng c¸ch 0 – 01.
M«men nµy sÏ t¨ng lªn cïng víi sù t¨ng ®é ®µn håi bªn cña lèp. V× vËy víi
nh÷ng lèp cã ®é ®µn håi lín ta cã thÓ gi¶m bít gãc nghiªng däc cña trô ®øng.
T¸c dông æn ®Þnh cña gãc nghiªng ngang cña trô ®øng lín h¬n nhiÒu lµn t¸c
dông æn ®Þnh cña gãc nghiªng däc trô ®øng. Sù æn ®Þnh do gãc nghiªng ngang
10 t¹o ra còng b»ng gãc nghiªng däc 5 6 0.
1.3.1.7. Quan hÖ ®éng häc cña gãc quay trong vµ ngoµi b¸nh xe dÉn híng:
§Ó thùc hiÖn quay vßng «t« ngêi ta cã thÓ quay vßng c¸c b¸nh xe dÉn híng
phÝa tríc hoÆc quay vßng ®ång thêi c¶ c¸c b¸nh xe dÉn híng phÝa tríc vµ phÝa
sau, tuy nhiªn biÖn ph¸p quay vßng hai b¸nh xe dÉn híng phÝa tríc ®îc dïng
16
phæ biÕn h¬n do nã cã hÖ thèng l¸i ®¬n gi¶n h¬n mµ vÉn ®¶m b¶o ®îc ®éng
häc quay vßng cña «t«.
Khi xe vµo ®êng vßng, ®Ó ®¶m b¶o cho c¸c b¸nh xe dÉn híng kh«ng bÞ trît
lÕt hoÆc trît quay th× ®êng vu«ng gãc víi c¸c vÐc t¬ vËn tèc chuyÓn ®éng cña
tÊt c¶ c¸c b¸nh xe ph¶i gÆp nhau t¹i mét ®iÓm, ®iÓm ®ã chÝnh lµ t©m quay tøc
thêi cña xe (®iÓm 0 trªn h×nh 1.12).
L
B
0
Rs
H×nh 1.9
S¬ ®å ®éng häc quay vßng cña «t« cã hai b¸nh dÉn híng phÝa tríc.
Tõ s¬ ®å trªn ta rót ra ®îc biÓu thøc vÒ mèi quan hÖ gi÷a c¸c gãc quay vßng
cña hai b¸nh xe dÉn híng ®Ó ®¶m b¶o cho chóng kh«ng bÞ trît lÕt khi xe vµo
®êng vßng:
Cotg - Cotg
B
L
(1.1)
Trong ®ã:
- Gãc quay cña trôc b¸nh xe dÉn híng bªn ngoµi so víi t©m quay.
- Gãc quay cña trôc b¸nh xe dÉn híng bªn trong so víi t©m quay.
B - Kho¶ng c¸ch gi÷a hai trô ®øng cña cÇu dÉn híng.
L - ChiÒu dµi c¬ së cña xe.
17
Trong thùc tÕ, ®Ó duy tr× ®îc mèi quan hÖ ®éng häc quay vßng gi÷a c¸c
b¸nh xe dÉn híng, trªn «t« hiÖn nay ngêi ta thêng ph¶i sö dông mét hÖ thèng
c¸c kh©u khíp t¹o nªn h×nh thang l¸i. H×nh thang l¸i ®¬n gi¶n vÒ mÆt kÕt cÊu
nhng kh«ng ®¶m b¶o ®îc mèi quan hÖ chÝnh x¸c gi÷a nh÷ng gãc quay vßng
cña c¸c b¸nh xe dÉn híng nh nªu trong biÓu thøc (1.1). Møc ®é sai kh¸c nµy
phô thuéc vµo viÖc chän lùa c¸c kh©u t¹o nªn h×nh thang l¸i. §é sai lÖch gi÷a
gãc quay vßng thùc tÕ vµ lý thuyÕt cho phÐp lín nhÊt ë nh÷ng gãc quay lín,
nhng còng kh«ng ®îc vît qu¸ 1,50. B¸n kÝnh quay vßng R cña «t« ®îc x¸c
®Þnh theo b¸nh xe dÉn híng bªn ngoµi phô thuéc vµo gãc quay vßng vµ
chiÒu dµi c¬ së L.
L
B
Sin 2
Nh vËy b¸n kÝnh quay vßng cµng nhá khi chiÒu dµi c¬ së L cµng nhá hoÆc
R
gãc cµng lín, trÞ sè gãc quay vßng cña b¸nh xe dÉn híng ®¹t ®Õn 280 380.
Ch¬ng II: TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng l¸i
2.1 C¸c sè liÖu tham kh¶o vµ lùa chän c¸c th«ng sè:
2.1.1.C¸c th«ng sè cña xe du lÞch TOYOTA COROLLA:
ChiÒu dµi toµn bé xe :4530 mm
ChiÒu réng toµn bé xe : 1705 mm
ChiÒu cao xe
: 1500 mm
ChiÒu dµi c¬ së
: 2450 mm
VÖt b¸nh tríc cña xe : 1520 mm
VÖt b¸nh sau cña xe : 1530 mm
Lèp
: 185/70 R14 88H
2.1.2. Th«ng sè hÖ thèng l¸i:
Kho¶ng c¸ch gi÷a hai trô ®øng
: B = 1440 mm
Gãc t¹o bëi ®ßn bªn h×nh thang l¸i vµ ph¬ng ngang : = 780
ChiÒu dµi ®ßn bªn h×nh thang l¸i
: m = 160 mm
Kho¶ng c¸ch gi÷a ®ßn ngang vµ trô tríc
ChiÒu dµi ®ßn thanh nèi bªn h×nh thang l¸i
2.2. Ph©n tÝch lùa chän ph¬ng ¸n thiÕt kÕ:
2.2.1. Ph¬ng ¸n dÉn ®éng l¸i:
18
: y = 182 mm
: p = 250 mm
DÉn ®éng l¸i gåm tÊt c¶ c¸c chi tiÕt truyÒn lùc tõ c¬ cÊu l¸i ®Õn ngçng
quay cña tÊt c¶ c¸c b¸nh xe dÉn híng khi quay vßng.
PhÇn tö c¬ b¶n cña dÉn ®éng l¸i lµ h×nh thang l¸i, nã ®îc t¹o bëi cÇu tríc,
®ßn kÐo ngang vµ c¸c ®ßn bªn. Sù quay vßng cña «t« lµ rÊt phøc t¹p, ®Ó ®¶m
b¶o ®óng mèi quan hÖ ®éng häc cña c¸c b¸nh xe phÝa trong vµ phÝa ngoµi khi
quay vßng lµ mét ®iÒu khã thùc hiÖn v× ph¶i cÇn tíi dÉn ®éng l¸i 18 kh©u.
HiÖn nay ngêi ta chØ ®¸p øng ®iÒu kiÖn gÇn ®óng cña mèi quan hÖ ®éng häc
®ã b»ng hÖ thèng kh©u khíp vµ ®ßn kÐo t¹o lªn h×nh thang l¸i.
2.2.1.1. DÉn ®éng l¸i bèn kh©u, (H×nh thang l¸i §ant«):
H×nh thang l¸i bèn kh©u ®¬n gi¶n dÔ chÕ t¹o ®¶m b¶o ®îc ®éng häc vµ
®éng lùc häc quay vßng c¸c b¸nh xe. Nhng c¬ cÊu nµy chØ dïng trªn xe cã hÖ
thèng treo phô thuéc (l¾p víi dÇm cÇu dÉn híng ). Do ®ã chØ ®îc ¸p dông cho
c¸c xe t¶i vµ nh÷ng xe cã hÖ thèng treo phô thuéc, cßn trªn xe du lÞch ngµy
nay cã hÖ thèng treo ®éc lËp th× kh«ng dïng ®îc.
V
H×nh 2.1: DÉn ®éng l¸i 4 kh©u.
2.2.1.2. DÉn ®éng l¸i s¸u kh©u:
DÉn ®éng l¸i s¸u kh©u ®îc l¾p ®Æt hÇu hÕt trªn c¸c xe du lÞch cã hÖ thèng
treo ®éc lËp l¾p trªn cÇu dÉn híng. ¦u ®iÓm cña dÉn ®éng l¸i s¸u kh©u lµ dÔ
l¾p ®Æt c¬ cÊu l¸i, gi¶m ®îc kh«ng gian lµm viÖc, bè trÝ cêng ho¸ l¸i thuËn tiÖn
ngay trªn dÉn ®éng l¸i, HiÖn nay dÉn ®éng l¸i s¸u kh©u ®îc dïng rÊt th«ng
dông trªn c¸c lo¹i xe du lÞch nh : Toyota, Nisan, Mercedes, ….
Víi ®Ò tµi “ thiÕt kÕ hÖ thèng l¸i cho xe du lÞch”, hÖ thèng treo ®éc lËp do
®ã ta chän dÉn ®éng l¸i s¸u kh©u. §Æc ®iÓm cña dÉn ®éng l¸i s¸u kh©u lµ cã
thªm thanh nèi nªn ng¨n ngõa ®îc ¶nh hëng sù dÞch chuyÓn cña b¸nh xe dÉn
híng nµy lªn b¸nh xe dÉn híng kh¸c.
19
H×nh 2.2 : DÉn ®éng l¸i s¸u kh©u.
2.2.2 Ph¬ng ¸n thiÕt kÕ c¬ cÊu l¸i:
PhÇn lín c¸c yªu cÇu cña hÖ thèng l¸i ®Òu do c¬ cÊu l¸i ®¶m b¶o.V× vËy c¬
cÊu l¸i cÇn ph¶i ®¶m b¶o nh÷ng yªu cÇu sau :
Cã thÓ quay®îc c¶ hai chiÒu ®Ó ®¶m b¶o chuyÓn ®éng cÇn thiÕt cña xe .
Cã hiÖu suÊt cao ®Ó l¸i nhÑ, trong ®ã cÇn cã hiÖu suÊt thuËn lín h¬n hiÖu
suÊt nghÞch ®Ó c¸c va ®Ëp tõ mÆt ®êng ®îc gi÷ l¹i phÇn lín ë c¬ cÊu l¸i
§¶m b¶o thay ®æi trÞ sè cña tû sè truyÒn khi cÇn thiÕt.
§¬n gi¶n trong viÖc ®iÒu chØnh kho¶ng hë ¨n khíp cña c¬ cÊu l¸i.
§é d¬ cña c¬ cÊu l¸i lµ nhá nhÊt.
§¶m b¶o kÕt cÊu ®¬n gi¶n nhÊt, gi¸ thµnh thÊp vµ tuæi thä cao.
ChiÕm Ýt kh«ng gian vµ dÔ dµng th¸o l¾p.
Lùc dïng ®Ó quay v« l¨ng ®îc gäi lµ lùc l¸i ,gi¸ trÞ cña lùc nµy ®¹t gi¸ trÞ
max khi xe ®øng yªn t¹i chç, vµ gi¶m dÇn khi tèc ®é cña xe t¨ng lªn vµ ®¹t
nhá nhÊt khi tèc ®é cña xe lín nhÊt.
Sù ®µn håi cña hÖ thèng l¸i cã ¶nh hëng tíi sù truyÒn c¸c va ®Ëp tõ m¨t ®êng lªn v« l¨ng. §é ®µn håi cµng lín th× sù va ®Ëp truyÒn lªn v« l¨ng cµng Ýt,
nhng nÕu ®é ®µn håi lín qu¸ sÏ ¶nh hëng ®Õn kh¶ n¨ng chuyÓn ®éng cña xe.
§é ®µn håi cña hÖ thèng l¸i ®îc x¸c ®Þnh b»ng tû sè gãc quay ®µn håi tÝnh
trªn vµnh l¸i v« l¨ng vµ m« men ®Æt trªn vµnh l¸i. §é ®µn håi cña hÖ thèng l¸i
phô thuéc vµo ®é ®µn håi cña c¸c phÇn tö nh c¬ cÊu l¸i, c¸c ®ßn dÉn ®éng …
HiÖn nay c¬ cÊu l¸i thêng dïng trªn «t« cã nh÷ng lo¹i: trôc r¨ng – thanh
r¨ng, trôc vÝt cung r¨ng, trôc vÝt con l¨n, trôc vÝt chèt quay vµ lo¹i liªn hîp.
2.2.2.1. KiÓu trôc r¨ng – thanh r¨ng:
20
- Xem thêm -
.DOC 
79 
79 
120 
