Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (693.65 KB, 89 trang )
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
Mục Lục
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 1
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay ngành công nghiệp ô tô ở nước ta đang phát triển mạnh mẽ và ngày càng
khẳng định vai trò to lớn của mình trong các ngành công nghiệp trọng điểm của quốc
gia. Với tốc độ phát triển mạnh mẽ như vậy càng đòi hỏi nguồn nhân lực trong ngành
công nghiệp ô tô cần phải có trình độ và chuyên môn cao. Điều đó đang được thể hiện
bằng việc ra đời rất nhiều trung tâm chuyên nghiên cứu phát triển công nghệ, thiết kế
tính toán, mô phỏng lắp ráp ô tô… Một trong những hệ thống đặc biệt quan trọng của ô
tô là hệ thống lái. Hệ thống này có chức năng điều khiển hướng chuyển động của ô tô,
nó đảm bảo tính.Trong quá trình chuyển động hệ thống lái có ảnh hưởng trực tiếp đến
an toàn của người sử dụng, đặc biệt với các loại xe hiện đại có tốc độ cao. Do đó người
ta không ngừng cải tiên hệ thống lái để nâng cao tính năng của nó.
Là sinh viên trường Đại học Bách khoa Hà Nội, việc tìm hiểu ứng dụng các công nghệ
tiên tiến trên thế giới để áp dụng vào thực tế nước ta cần phải được chú trọng đặc biệt.
Bởi vậy chúng em đã được giao nhiệm vụ “Thiết kế tính toán hệ thống lái xe 7 chỗ”.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng với hiểu biết cũng như thời gian tìm hiểu hạn chế
nên đồ án của em không tránh khỏi sai sót cũng như còn nhiều vấn đề chưa được đề
cập tới. Em mong các thầy và các bạn góp ý để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Trương Đặng Việt Thắng đã tận tình chỉ bảo
để em có thể hoàn thành đồ án này. Và em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy trong
bộ môn ô tô và xe chuyên dụng - Viện cơ khí động lực- trường Đại Học Bách Khoa Hà
Nội cùng toàn thể các bạn đã giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành đồ
án này.
Hà Nội, ngày 5 tháng 6 năm 2015
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Việt
Cường
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 2
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI
I. Mô tả chung hệ thống lái.
1. Tổng quan.
Hệ thống lái của ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động của ôtô nhờ quay
vòng các bánh xe dẫn hướng cũng như để giữ phương chuyển động thẳng hay chuyển
động cong của ôtô khi cần thiết .
Việc điều khiển hướng chuyển động của xe được thực hiện như sau: vành lái
tiếp nhận lực tác động của người lái và truyền vào hệ thống lái, trục lái truyền mômen
từ vô lăng tới cơ cấu lái, cơ cấu lái tăng mômen truyền từ vành lái tới các thanh dẫn
động lái, các thanh dẫn động lái truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn
hướng. Kết cấu lái phụ thuộc vào cơ cấu chung của xe và của từng chủng loại xe.
Để quay vòng được thì người lái cần phải tác dụng vào vô lăng một lực. Đồng
thời cần có một phản lực sinh ra từ mặt đường lên mặt vuông góc với bánh xe. Để quay
vòng đúng thì các bánh xe dẫn hướng phải quay quanh một tâm quay tức thời khi quay
vòng.
2. Các trạng thái quay vòng của xe.
Sự chuyển động và thay đổi hướng chuyển động của xe trên đường là quá trình
phức tạp. Khi xe chuyển động trên đường vòng với tốc độ thấp thì ứng với mỗi vị trí
góc quay của vành tay lái nhất định θvl xe sẽ quay vòng với một bán kính quay vòng
R0 tương ứng. Đây có thể coi là trạng thái quay vòng tĩnh (quay vòng đủ).
Trong thực tế xe thường chuyển động ở tốc độ lớn, do vậy quá trình quay vòng
là động, trạng thái quay vòng đủ ít xảy ra mà thường gặp là trạng thái quay vòng thiếu
và quay vòng thừa xảy ra trên cơ sở của việc thay đổi tốc độ chuyển động, sự đàn hồi
của lốp và hệ thống treo.
Khi quay vòng thiếu, để thực hiện quay vòng xe theo bán kính R 0 người lái phải
tăng góc quay vành lái một lượng θvl. Khi quay vòng thừa, để thực hiện quay vòng xe
theo bán kính R0 người lái phải giảm góc quay vành lái một lượng θvl.
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 3
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
Quay vòng thừa và quay vòng thiếu là những trạng thái quay vòng nguy hiểm,
làm mất tính ổn định và tính điều khiển của xe vì chúng gia tăng lực ly tâm (vận tốc
quay vòng của xe tăng kéo theo lực ly tâm khi quay vòng tăng). ở những trạng thái này
yêu cầu người lái phải có kinh nghiệm xử lý tốt. Vấn đề chất tải, độ đàn hồi của lốp
cũng có ảnh hưởng tới tính năng quay vòng và tính an toàn chuyển động của xe, đặc
Ro
Tr¹ ng th¸i quay vßng
thõa: Rqv
O1
O
O
O1
Hình 1.1 - Các trạng thái quay vòng của xe.
3. Phân loại hệ thống lái.
Có nhiều cách để phân loại hệ thống lái ôtô:
3.1. Phân loại theo phương pháp chuyển hướng.
+Chuyển hướng hai bánh xe ở cầu trước (2WS).
+Chuyển hướng tất cả các bánh xe (4WS).
3.2. Phân loại hệ thống lái theo đặc tính truyền lực.
+Hệ thống lái cơ khí.
+Hệ thống lái cơ khí có trợ lực bằng thuỷ lực hoặc bằng khí nén.
3.3. Phân loại theo kết cấu của cơ cấu lái.
+Cơ cáu lái kiểu trục vít glôbôit - con lăn.
+ Cơ cấu lái kiểu trục vít - răng rẻ quạt và trục vít - êcu bi
+ Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng.
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 4
Rqv
Tr¹ ng th¸i quay vßng
thiªu: Rqv>Ro
Rqv
Ro
biệt là những xe có vận tốc lớn.
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
3.4. Phân loại theo cách bố trí vành lái.
+ Bố trí vành lái bên trái (theo luât đi đường bên phải).
+ Bố trí vành lái bên phải (theo luật đi đường bên trái).
4. Yêu cầu của hệ thống lái ôtô.
Một trong các hệ thống quyết định đến tính an toàn và ổn định chuyển động của
ôtô là hệ thống lái. Theo đó hệ thống lái cần đảm bảo các yêu cầu sau:
Đảm bảo tính năng vận hành cao của ôtô có nghĩa là khả năng quay vòng nhanh
và ngặt trong một thời gian rất ngắn trên một diện tích rất bé.
Lực tác động lên vành lái nhẹ, vành lái nằm ở vị trí tiện lợi đối với người lái.
Đảm bảo được động học quay vòng đúng để các bánh xe không bị trượt lết khi
quay vòng.
Hệ thống trợ lực phải có tính chất tuỳ động đảm bảo phối hợp chặt chẽ giữa sự
tác động của hệ thống lái và sự quay vòng của bánh xe dẫn hướng.
Tránh va đập truyền ngược từ bánh xe lên vành lái
Cơ cấu lái phải được đặt ở phần được treo để kết cấu hệ thống treo trước không
ảnh hưởng đến động học cơ cấu lái.
Giữ chuyển động thẳng ổn định.
Hệ thống lái phải bố trí thụân tiện trong việc bảo dưỡng và sửa chữa.
II. Các bộ phận hợp thành hệ thống lái ôtô.
7
9
8
A
B
6
3
5
4
2
1
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 5
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
Hình 1.2-Sơ đồ tổng quát hệ thống lái.
1.Vành lái
6.Hình thang lái
2.Trục lái
7.Đòn quay ngang
3.Cơ cấu lái
8.Trụ xoay đứng
4.Đòn quay đứng
9.Bánh xe
5.Đòn kéo dọc
1. Vành lái.
Vành lái có dạng vành tròn. Lực của người lái tác dụng lên vành lái tạo ra mô
men quay để hệ thống lái làm việc. Mô men tạo ra trên vành lái là tích số của lực người
lái trên vành tay lái với bán kính của vành lái.
Mvl=Pl.rvl.
Trong đó:
Mvl : Là mô men vành lái
Pl : Là lực mà người lái tạo ra trên vành lái
rvl : Là bán kính vành lái.
Vành lái của bất kỳ loại ôtô nào cũng có độ dơ nhất định, với xe con không
0
được vượt quá 8 .
2. Trục lái.
Trục lái có nhiệm truyền mômen lái xuống cơ cấu lái. Trục lái gồm có trục lái
chính có thể chuyển động truyền chuyển động quay của vô lăng xuống cơ cấu lái và
ống truc lái để cố định trục lái vào thân xe. Trục lái kết hợp với một cơ cấu hấp thụ va
đập. Cơ cấu này hấp thụ lực dọc trục tác dụng lên người lái khi có va đập mạnh hoặc
khi tai nạn xảy ra.
Trục lái thường có hai loại: Loại trục lái có thể thay đổi được góc nghiêng và
loại trục lái không thay đổi được góc nghiêng.
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 6
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
Ngoài cơ cấu hấp thụ va đập ở trục lái chính còn có thể có thêm một số cơ cấu
điều khiển như : cơ cấu khoá lái để khoá cứng trục lái, cơ cấu nghiêng trục lái để có thể
điều chỉnh vị trí vô lăng theo phương thẳng đứng phù hợp với người lái, hệ thống trượt
trục lái để có thể điều chỉnh được chiều dài của trục lái và đạt được vị trí ngồi lái tốt
nhất cho người lái .
3. Cơ cấu lái.
Cơ cấu lái là bộ giảm tốc đảm bảo tăng mô men tác động của người lái đến các
bánh xe dẫn hướng. Tỷ số truyền của cơ cấu lái thường bằng 18 đến 20 đối với xe con
và bằng từ 21 đến 25 đối với xe tải .
3.1. Các yêu cầu của cơ cấu lái.
Cơ cấu lái cần phải đảm bảo những yêu cầu sau:
+
Có thể quay được cả hai chiều để đảm bảo chuyển động cần thiết của xe.
+
Có hiệu suất cao để lái nhẹ, trong đó cần có hiệu suất thuận lớn hơn hiệu suất
nghịch để các va đập từ mặt đường được giữ lại phần lớn ở cơ cấu lái
+
Đảm bảo thay đổi trị số của tỷ số truyền khi cần thiết.
+
Đơn giản trong việc điều chỉnh khoảng hở ăn khớp của cơ cấu lái.
+
Độ dơ của cơ cấu lái là nhỏ nhất.
+
Đảm bảo kết cấu đơn giản nhất, giá thành thấp và tuổi thọ cao.
+
Chiếm ít không gian và dễ dàng tháo lắp.
Sự đàn hồi của hệ thống lái có ảnh hưởng tới sự truyền các va đập từ măt đường
lên vô lăng. Độ đàn hồi càng lớn thì sự va đập truyền lên vô lăng càng ít, nhưng nếu độ
đàn hồi lớn quá sẽ ảnh hưởng đến khả năng chuyển động của xe. Độ đàn hồi của hệ
thống lái được xác định bằng tỷ số góc quay đàn hồi tính trên vành lái vô lăng và mô
men đặt trên vành lái. Độ đàn hồi của hệ thống lái phụ thuộc vào độ đàn hồi của các
phần tử như cơ cấu lái, các đòn dẫn động …
3.2. Tỉ số truyền của cơ cấu lái:
Tỷ số truyền cơ cấu lái ic là tỷ số giữa góc quay của bánh lái và góc quay của
đòn quay đứng.
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 7
Đồ án tốt nghiệp
ic =
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
dθ ωθ
=
d Ω ωΩ
(1-1) - 2)
: góc quay bánh lái
: góc quay đòn
quay đưng quay đứng
Tỷ số truyền của cơ cấu lái đảm bảo tăng mômen từ vành lái đến các bánh xe
dẫn hướng. Tỷ số truyền lớn sẽ giảm lực đánh lái nhưng người lái phải quay vô lăng
nhiều hơn khi quay vòng.
25
Vấn đề chọn tỷ số truyền của cơ cấu lái
20
trên
15
cơ sở ứng với 1 đến 2 vòng quay của vô
10
lăng thì bánh xe phải quay được tối đa từ 35 0
5
đến 450 từ vị trí trung gian trở đi. Quy luật thay
720 540 360 180
180 360 540 720
đổi tỷ số truyền thích hợp nhất được thể hiệnHình 1.3: Quy luật thay đổi tỷ số truyền ic của cơ cấu lái
trên giản đồ bên:
Trong phạm vi góc quay θ ≤ π/2 thì tỷ số truyền của cơ cấu lái có giá trị cực đại
đảm bảo chính xác cao trong khi lái ôtô trên đường thẳng với tốc độ cao và giúp lái nhẹ
nhàng vì đa số thời gian lái là quay vành lái một góc nhỏ quanh vị trí trung gian. Ngoài
việc lái nhẹ ra, cơ cấu lái có tỷ số truyền thay đổi theo qui luật như thế sẽ giảm ảnh
hưởng của những va đập từ bánh dẫn hướng lên vành lái.
Khi θ > π/2 thì ic giảm rất nhanh, ở hai rìa của đồ thị thì ic hầu như không thay đổi. ở
đoạn này khi quay vành lái một góc nhỏ thì bánh dẫn hướng quay một góc lớn giúp khả
năng quay vòng của ôtô tốt hơn.
3.3. Tỷ số truyền của dẫn động lái id
Tỷ số truyền này phụ thuộc vào kích thước và quan hệ của các cánh tay đòn.
Trong quá trình bánh xe dẫn hướng quay vòng giá trị của các cánh tay đòn sẽ thay đổi.
Trong các kết cấu hiện nay id thay đổi không nhiều lắm: id = 0,9 ÷ 1,2
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 8
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
3.4. Tỷ số truyền lực của hệ thống lái il
Là tỷ số giữa tổng lực cản quay vòng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng và lực đặt
lên vành lái cần thiết để khắc phục lực cản quay vòng.
il =
pc =
pc
pl
Mc
c
(1 - 2)
, pl =
Ml
r
(1 - 3)
Trong đó:
Mc - mômen cản quay vòng của bánh xe.
c - cánh tay đòn quay vòng tức là khoảng cách từ tâm mặt tựa của lốp đến
đường trục đứng kéo dài.
Ml - mômen lái đặt trên vành lái.
r - bán kính vành tay lái.
Như vậy ta có:
il =
Mc r
.
c Ml
(1 - 4)
Bán kính vành tay lái ở đa số ôtô hiện nay là 200 ÷ 250mm và tỷ số truyền góc
ig không vượt quá 25 vì vậy il không được lớn quá, il hiện nay chọn trong khoảng từ
10 ÷ 30.
3.5. Hiệu suất thuận
Hiệu suất thuận là hiệu suất tính theo lực truyền từ trên trục lái xuống. Hiệu suất
thuận càng cao thì lái càng nhẹ. Khi thiết kế hệ thống lái yêu cầu phải hiệu suất thuận
cao.
3.6. Hiệu suất nghịch
Hiệu suất nghịch là hiệu suất tính theo lực truyền từ đòn quay đứng lên trục lái.
Nếu hiệu suất nghịch rất bé thì các lực va đập tác dụng lên hệ thống chuyển động của
ôtô sẽ không truyền đến bánh lái được vì chúng bị triệt tiêu bởi ma sát trong cơ cấu lái.
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 9
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
Nhưng không thể đưa hiệu suất nghịch xuống thấp quá vì khi đó bánh lái sẽ không tự
trả lại được về vị trí ban đầu dưới tác dụng của mômen ổn định. Bởi vậy để đảm bảo
khả năng tự trả bánh lái từ vị trí đã quay về vị trí ban đầu và để hạn chế các va đập từ
đường tác dụng lên hệ thống lái trong một phạm vi nào đấy thì cơ cấu lái được thiết kế
với một hiệu suất nghịch nhất định.
3.7 Một số loại cơ cấu lái thường dùng:
3.7. 1. Cơ cấu lái trục vít chốt quay
Cơ cấu lái loại này gồm hai loại:
+ Cơ cấu lái trục vít và một chốt quay.
+ Cơ cấu lái trục vít và hai chốt quay.
Ưu điểm:
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 10
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
A-A
31
21
11
B
Nh×
n theo B
A
A
H×nh 1.4: C¬ cÊu l¸i trôc vÝt con l¨n
Cơ cấu lái loại trục vít chốt quay có thể thay đổi tỷ số truyền theo yêu cầu cho
trước. Tùy theo điều kiện cho trước khi chế tạo trục vít ta có thể có loại cơ cấu lái chốt
quay với tỷ số truyền không đổi, tăng hoặc giảm khi quay vành lái ra khỏi vị trí trung
gian. Để tăng hiệu suất của cơ cấu lái và giảm độ mòn của trục vít và chốt quay thì chốt
được đặt trong ổ bi.
3.7. 2. Cơ cấu lái trục vít con lăn
Loại cơ cấu lái này được sử dụng rộng rãi nhất. Cơ cấu lái gồm trục vít glôbôit 1
ăn khớp với con lăn 2 (có ba tầng ren) đặt trên các ổ bi kim của trục 3 của đòn quay
đứng. Số lượng ren của loại cơ cấu lái trục vít con lăn có thể là một, hai hoặc ba tuỳ
theo lực truyền qua cơ cấu lái.
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 11
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
3.7.3. Cơ cấu lái trục vít -êcu bi - thanh răng - cung răng.
Gồm một trục vít có hai đầu được đỡ bằng ổ bi đỡ chặn. Trục vít và êcu có rãnh
tròn có chứa các viên bi lăn trong rãnh. Khi đến cuối rãnh thì các viên bi theo đường
hồi bi quay trở lại vị trí ban đầu.
Khi trục vít quay (phần chủ động), êcu bi chạy dọc trục vít, chuyển động này
làm quay răng rẻ quạt. Trục của bánh răng rẻ quạt là trục đòn quay đứng. Khi bánh
răng rẻ quạt quay làm cho đòn quay đứng quay, qua các đòn dẫn động làm quay bánh
xe dẫn hướng.
1
1000
2
3
4
5
6
7
8
9
Hình 1.5- Cơ cấu lái kiểu bi tuần hoàn.
1. vỏ cơ cấu lái
6. Phớt
2. ổ bi dưới
7. Đai ốc điều chỉnh
3.Trục vít
8. Đai ôc hãm
4. Êcu bi
9. Bánh răng rẻ quạt
5. ổ bi trên
10.Bi
Cơ cấu lái kiểu trục vít- êcu bi – cung răng có ưu điểm lực cản nhỏ, ma sát giữa
trục vít và trục rẻ quạt nhỏ (ma sát lăn).
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 12
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
4. Dẫn động lái.
Dẫn động lái gồm những chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngõng quay của
bánh xe. Dẫn động lái phải đảm bảo các chức năng sau:
+ Nhận chuyển động từ cơ cấu lái tới các bánh xe dẫn hướng.
+ Đảm bảo quay vòng của các bánh xe dẫn hướng sao cho không xảy ra hiện
tượng trượt bên lớn ở tất cả các bánh xe, đồng thời tạo liên kết giữa các bánh xe dẫn
hướng.
+ Phần tử cơ bản của dẫn động lái là hình thang lái tạo bởi cầu trước, đòn kéo
ngang và đòn kéo bên. Nhờ hình thang lái nên khi quay vô lăng một góc thì các bánh
xe dẫn hướng sẽ quay đi một góc nhất định. Hình thang lái có thể bố trí trước hoặc sau
cầu dẫn hướng tùy theo bố trí chung.
Quan hệ hình học ACKERMAN.
Quan hệ hình học ACKERMAN biểu thị quan hệ góc quay của các bánh xe dẫn
hướng quanh trục đứng với giả thiết tâm quay tức thời của xe nằm trên đường kéo dài
của tâm trục cầu sau .
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 13
Đồ án tốt nghiệp
β
α
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
Hình 1.7- Quan hệ hình học của ACKERMAN.
Để thực hiện quay vòng đúng thì các bánh xe dẫn hướng (trên cùng một cầu)
phải quay theo các góc α, β khác nhau và quan hệ hình học được xác định theo biểu
thức sau :
Cotg β − Cotgα =
B
L
(1- 5)
Trong đó :
L : chiều dài cơ sở của xe.
B0 : khoảng cách của hai đường tâm trụ quay đứng trong mặt phẳng đi qua tâm
trục bánh xe và song song với mặt đường .
α, β : Góc quay của bánh xe dẫn hướng phía trong và phía ngoài
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 14
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
Để đảm bảo điểu kiện (1), trên xe sử dụng cơ cấu hình thang lái 4 khâu gọi là
hình thang lái Đantô. Hình thang lái Đantô chỉ áp dụng gần đúng điều kiện trên, song
do kết cấu đơn giản nên được dùng rất phổ biến. Mỗi một chủng loại xe, có kích thước
và vị trí đòn của cơ cấu 4 khâu sao cho sai lệch trong quan hệ hình học của cơ cấu lái 4
khâu với quan hệ hình học ACKERMAN chỉ nằm ở góc quay bánh xe dẫn hướng lớn.
Giá trị sai lệch so với lý thuyết từ 0 030’ đến 10 khi bánh xe dẫn hướng ở vùng quay
vòng gấp.
Đối với dầm cầu liền, hệ thống treo phụ thuộc thì cấu tạo của hình thanh lái
Đantô như sau:
Dầm cầu đứng đóng vai trò là một khâu cố định, hai đòn bên dẫn động các bánh
xe, đòn ngang liên kết với các đòn bên bằng những khớp cầu (rotuyl lái). Các đòn bên
quay quanh đường tâm trụ đứng (hình 1.8)
v
v
§ ßn kÐ
o ngang
DÇm cÇu liÒ
n
b)
a)
Hình 1.8 - Cơ cấu 4 khâu khi có dầm cầu liền.
a.
Đòn kéo ngang khi có dầm cầu liền.
b.
Đòn kéo ngang nằm trước dầm cầu.
Trên hệ thống treo độc lập, số lượng các đòn và khớp tăng lên nhằm đảm bảo
các bánh xe dịch chuyển độc lập với nhau.
Số lượng các đòn tăng lên tuỳ thuộc vào kết cấu của cơ cấu lái, vị trí bố trí cơ
cấu lái, dẫn động lái và hệ thống treo…nhưng vẫn đảm bảo quan hệ hình học
ACKERMAN, tức gần đúng với hình thang lái Đantô. Hai phương pháp bố trí dẫn
động lái điển hình ở hệ thống treo độc lập được trình bày theo hình 1.9:
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 15
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
Hình1.9 - Cơ cấu đòn ngang nối liên kết với hệ thống treo độc lập
a. Đòn ngang nối nằm sau dầm cầu.
b. Đòn ngang nối nằm trước dầm cầu.
Một số xe tải hạng nặng dùng dẫn động lái hai cầu trước tức 4 bánh dẫn hướng và hai
hình thang lái 4 khâu Đantô.
Hình 1.10:Bố trí hai cầu trước dẫn hướng
Trong các kết cấu hiện nay, tỷ số truyền dẫn động lái thường nằm trong khoảng
từ 0,85 đến 1,1.
5. Các góc đặt bánh xe.
Để tránh trường hợp người lái vẫn phải tác động liên tục lên vô lăng để giữ xe ở
trạng thái chạy thẳng, hoặc người lái phải tác dụng một lực lớn để quay vòng xe, các bánh
xe được lắp vào thân xe với các góc nhất định . Những góc này được gọi chung là góc đặt
bánh xe. nếu các góc đặt bánh xe không đúng thì có thể dẫn đến các hiện tượng sau:
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 16
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
+ Khó lái.
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 17
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
+ Tính ổn định lái kém.
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 18
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
+ Trả lái trên đường vòng kém.
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 19
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
+ Tuổi thọ lốp giảm (mòn nhanh).
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 20
(+)
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
5.1 .Góc nghiêng ngang của bánh xe (Camber).
(-)
Hình 1.11- Góc CAMBER
Góc tạo bởi đường tâm của bánh xe dẫn hướng ở vị trí thẳng đứng với đường
tâm của bánh xe ở vị trí nghiêng được gọi là góc Camber, và đo bằng độ.
CAMBER
Góc Camber ngăn ngừa khả năng bánh xe bị nghiêng theo chiều ngược lại dưới
tác động của trọng lượng xe do các khe hở và sự biến dạng trong các chi tiết của trục
trước và hệ thống treo trước. Đồng thời giảm cánh tay đòn của phản lực tiếp tuyến với
trục trụ đứng, để làm giảm mômen tác dụng lên dẫn động lái và giảm lực lên vành tay
lái.
Khi chuyển động trên đường vòng, do tác dụng của lực ly tâm thân xe nghiêng
theo hướng quay vòng, các bánh xe ngoài nghiêng vào trong, các bánh xe trong
nghiêng ra ngoài so với thân xe. Để các bánh xe lăn gần vuông góc với mặt đường để
tiếp nhận lực bên tốt hơn, trên xe có tốc độ cao, hệ treo độc lập thì góc Camber thường
âm.
5.2. Góc nghiêng dọc trụ đứng và chế độ lệch dọc (Caster và khoảng Caster).
Góc nghiêng dọc của trụ đứng đo bằng độ, xác định bằng góc giữa trụ xoay
đứng và phương thẳng đứng khi nhìn từ cạnh xe. Khoảng cách từ giao điểm của đường
tâm trục đứng với mặt đất đến đường tâm vùng tiếp xúc giữa lốp và mặt đường được gọi là
khoảng Caster c.
(-)
Góc Caster
(+)
V
c
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 21
90
0
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
Hình 1.12 – Caster và khoảng Caster.
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 22
Đồ án tốt nghiệp
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
Trang 23
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
Hồi vị bánh xe do khoảng Caster: Dưới tác dụng của lực ly tâm khi bánh xe vào
đường vòng hoặc lực do gió bên hoặc thành phần của trọng lượng xe khi xe đi vào
đường nghiêng, ở khu vực tiếp xúc của bánh xe với mặt đường sẽ xuất hiện các phản
lực bên Yb.
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 24
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống lái xe 7 chỗ
Khi trụ quay đứng được đặt nghiêng về phía sau một góc nào đó so với chiều
tiến của xe (Caster dương) thì phản lực bên Y b của đường sẽ tạo với tâm tiếp xúc một
mô men ổn định, mô men đó được xác định bằng công thức sau:
SVTH: Nguyễn Việt Cường
Trang 25
