Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Công dụng và cấu tạo:

1 Công dụng và cấu tạo:

Tải bản đầy đủ - 0trang

Vành tay lái:

Vành tay lái có nhiệm vụ tạo ra mô men quay cần

thiết khi ngời lái tác dụng một lực vào vành tay lái. Vành tay

lái có dạng vành tròn, có nan hoa bố trí đều hay không đều

quanh vành trong của vành lái .

Mô men tạo ra trên vành tay lái là tích số của lực lái do ngời lái tác dụng vào và bán kính của vành tay lái .

Vành lái(vô lăng) của bất kỳ hệ thống ô tô nào cũng có

độ dơ nhất định. Khi xe dừng, các bánh dẫn hớng ở vị trí

thẳng, lắc nhẹ vô lăng về phía trớc hoặc phía sau với lực lái

nhẹ bằng ngón tay thì độ dơ cực đại của vô lăng đối với vô

lăng không đợc vợt quá 30 mm.

Bản thân vành lái có thể đợc làm bằng chất dẻo, cao su

nhân tạo hoặc bằng gỗ, và nó có thể đợc bọc bằng da thật

hoặc da nhân tạo.

Trục lái:

Trục lái có nhiệm vụ truyền mô men lái xuống cơ cÊu

l¸i. Trơc l¸i gåm cã : Trơc l¸i chÝnh cã thể truyền chuyển

động quay của vô lăng xuống cơ cấu lái và ống trục lái để cố

định trục lái chính vào thân xe. Đầu phía trên của trục lái

chính đợc gia công ren và then hoa để lắp vô lăng lên đó

và đợc giữ chặt bằng một đai ốc.

Cơ cấu lái:

Cơ cấu lái có tác dụng biến chuyển động quay

truyền đến từ vành lái thành chuyển động lắc. Các loại cơ

cấu lái thờng gặp nhất là: Cơ cấu lái trục vít ê cu bi, Cơ cấu

lái trục răng thanh răng, Cơ cấu lái kiểu bi tuần hoàn...

Đòn quay đứng:



12



Đòn quay ®øng cã t¸c dơng trun momen tõ trơc ®ån

quay cđa cơ cấu lái tới các đòn kéo dọc hoặc kéo ngang đợc

nối với cam quay của ánh xe dẫn hớng.

Đòn kéo:

Đòn kéo đợc dùng để truyền lực từ đòn quay của cơ

cấu lái đến cam quay của bánh xe đẫn hớng. Tuỳ theo phơng

đặt đòn mà ngời ta có thể gọi là đòn kéo dọc hoặc đòn

kéo ngang.

Hình thang lái:

Hình thang lái thực chất là một hình tứ giác gồm 4

khâu: dầm cầu, thanh lái ngang va hai thanh bên. Hình

thang lái sẽ đảm bảo động học quay vòng của các bánh xe

đẫn hớng nhờ vào các kích thớc của các thanh lái ngang, cánh

bản lề và các góc đặt phải xác định.

1.2. Phân loại:

Theo bố trí bánh lái chia ra hệ thống lái với bánh lái bố trí

bên phải hoặc bên trái (tính theo chiều chuyển động của

xe). Bánh lái bố trí bên trái dùng cho những nớc thừa nhận luật

đi đờng theo phía phải nh ở các nớc xã hội chủ nghĩa. Bánh

lái bố trí bên phải dùng cho những nớc thừa nhận luật đi đờng theo phía bên trái nh ở Anh, Nhật, Thụy Điển

Theo số lợng b¸nh dÉn híng chia ra hƯ thèng l¸i víi c¸c bánh

dẫn hớng ở cầu trớc, ở hai cầu và ở tất cả các cầu.

Theo kết cấu của cơ cấu lái chia ra loại trục vít loại liên hợp

(gồm trục vít, êcu, thanh khía, quạt răng). Loại thanh răng

Theo kết cấu và nguyên lý làm việc của bộ cờng hóa chia ra

loại cờng hóa thuỷ lực, loại cờng hoá khí nén, loại cờng hoá

liên hợp (kết hợp cả thuỷ lực và điện).

13



1.3. Yêu cầu:

An toàn chuyển động trong giao thông vận tải bằng

ôtô là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất lợng

thiết kế và sử dụng phơng tiện này. Một trong các hệ

thống quyết định đến tính an toàn và ổn định chuyển

động của ôtô là hệ thống lái. Để giảm nhẹ lao động cho

ngời lái cũng nh tăng thêm độ an toàn cho ôtô , ngày nay

trên ôtô thờng sử dụng cờng hoá lái. Để đảm bảo tính êm

dịu chuyển động trên mọi loại đờng từ giải tốc độ thấp tới

giải tốc độ cao, hệ thống lái cần đảm bảo các yêu cầu

sau :

Đảm bảo đợc động học quay vòng: các bánh xe lăn không

trợt

Hệ thống lái phải đảm bảo dễ dàng điều khiển, nhanh

chóng và an toàn. Các cơ cấu điều khiển bánh xe dẫn hớng và quan hệ hình học của hệ thống lái phải đảm bảo

không gây lên các dao động và va đập trong hệ thống

lái.

Trục lái kết hợp với cơ cấu hấp thụ va đập, cơ cấu này

hấp thụ lực dọc trục tác dụng lên ngời lái khi có tai nạn. Trục

lái đợc gắn lên thân xe qua một giá đỡ dễ vỡ để trục lái

đễ dàng tụt xuống khi có va đập

Đảm bảo ổn định bánh xe dẫn hớng: các bánh xe dẫn hớng sau khi thực hiện quay vòng cần có khả năng tự động

quay về trạng thái chuyển động thẳng hoặc là để quay

bánh xe về trạng thái chuyển động thẳng chỉ cần đặt

lực trên vành lái nhỏ hơn khi xe đi đờng vòng.

Đảm bảo khả năng quay vòng hẹp dễ dàng: Khi xe quay

vòng trên đờng hẹp ,đờng gấp khúc, hệ thống lái có thể

14



quay ngặt các bánh xe trớc một cách dễ dàng. Quay vòng

ngặt là trạng thái quay vòng với thời gian quay vòng ngắn

và bán kính quay vòng nhỏ.

Đảm bảo lực lái thích hợp: Lực ngời lái đặt lên vành lái

khi quay vòng phải nhỏ, lực lái cần thiết sẽ lớn khi xe đứng

yên và sẽ giảm khi tốc độ xe tăng. Vì vậy cần phải đảm

bảo lực lái nhỏ nhng vẫn gây đợc cảm giác về trạng thái

mặt đờng.

Hệ thống lái không đợc có độ dơ lớn: Với xe có vận tốc lớn

nhất trên 100Km/h, thì độ dơ vành lái không vợt quá 180,

với xe cã vËn tèc lín nhÊt tõ 25 km/h ®Õn 100km/h thì độ

dơ vành lái không vợt quá 270.

Đảm bảo khả năng an toàn bị động của xe, không gây

tổn thơng cho ngời lái khi xảy ra tai nạn. Đảm bảo hiệu

suất thuận phải lớn hơn hiệu suất nghịch để giảm tác

động từ mặt đờng qua kết cấu lái lên vô lăng.

Đảm bảo tỷ lệ thuận giữa góc quay vô lăng với góc quay bánh

xe dẫn hớng.

Không đòi hỏi ngời lái xe một cờng độ lao động quá lớn

khi điều khiển ôtô.

Độ tin cậy cao.

Dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dỡng và sửa chữa.



1.3.1. Các góc đặt bánh xe:

Việc bố trí các bánh xe dẫn hớng liên quan trực tiếp tới

tính điều khiển xe, tính ổn định chuyển động của

ôtô. Các yêu cầu chính của việc bố trí là điều khiển

chuyển động nhẹ nhàng, chính xác đảm bảo ổn định

15



khi đi thẳng cũng nh khi quay vòng, kể cả khi có sự cố

ở các hệ thống khác. Đối với xe con yêu cầu này ngày càng

đợc quan tâm và đợc nâng cao hơn vì vận tốc của xe

không ngừng đợc nâng lên.Trên cầu dẫn hớng các bánh xe

dẫn hớng đợc bố trí và quan tâm thích đáng. ở các bánh

xe không dẫn hớng thì việc bố trí cũng đã đợc chú ý,

song bị hạn chế bởi giá thành chế tạo và sự phức tạp của

kết cấu nên việc bố trí vẫn đợc tuân thủ theo các điều

kiện truyền thống.

ô tô có thể chuyển động mọi hớng bằng sự tác động của

ngời lái quanh vô lăng. Tuy nhiên, nếu ôtô ở trạng thái đi thẳng

mà ngời lái vẫn phải tác động liên tục lên vô lăng để giữ xe ở

trạng thái chạy thẳng, hay ngời lái phải tác dụng một lực lớn để

quay vòng xe thì sẽ gây sự mệt mỏi và căng thẳng về cả cơ

bắp lẫn tinh thần khi điều khiển xe. Đó là điều không mong

muốn, vì vậy để khắc phục đợc các vấn đề nêu trên thì các

bánh xe đợc lắp vào thân xe với các góc nhất định tuỳ theo

yêu cầu nhất định đối với từng loại xe và tính năng sử dụng

của từng loại. Những góc này đợc gọi chung là góc đặt bánh

xe.

Việc điều khiển xe sẽ trở lên dễ dàng hơn nếu các bánh

xe đợc đặt theo một góc một cách chính xác theo yêu cầu

thiết kế . Các góc đặt bánh xe đúng sẽ ngăn cản việc mài

mòn lốp. nếu nh các góc đặt bánh xe không đúng thì có

thể dẫn đến các hiện tợng sau:

Khó lái.

Tính ổn định lái kém .

Trả lái trên đờng vòng kém .

Tuổi thọ lốp giảm ( mòn nhanh).

16



Góc đặt bánh xe gồm các góc sau :

Góc Camber( góc nghiêng ngang của bánh xe ).

Góc Caster và khoảng Caster(Góc nghiêng dọc của trụ

đứng và chế độ lệch dọc)..

Góc Kingpin (Góc nghiêng ngang trụ đứng).

Độ chụm và độ më (gãc do·ng).

1.3.1.1. Gãc Camber ( gãc nghiªng ngang cđa bánh xe ):

Góc tạo bởi đờng tâm của bánh xe dẫn hớng ở vị trí

thẳng đứng với đờng tâm của bánh xe ở vị trí nghiêng

đợc gọi là gócCAMBER, và đo bằng độ .Khi bánh xe dẫn hớng nghiêng ra ngoài thì gọi là góc CAMBER dơng, và

ngợc lại gọi là gócCAMBER âm. Bánh xe không nghiêng

thì CAMBER bằng không(bánh xe thẳng đứng ).

(-)



(+)

CAMBER



0



90



Hình 1.2- Góc CAMBER.

Chức năng của góc CAMBER:

Những năm về trớc bánh xe đợc đặt với góc CAMBER dơng để cải thiện độ bền của cầu trớc và để các lốp tiếp

xúc vuông góc với mặt đờng (do trọng lợng của xe )nhằm



17



ngăn ngừa sự mòn không đều của lốp trên đờng, do có

phần giữa cao hơn hai bên.

Góc camber còn đảm bảo sự lăn thẳng của các bánh

xe, giảm va đập của mép lốp với



mặt đờng. Khi góc



CAMBER bằng không hoặc gần bằng không có u điểm là

khi đi trên đờng vòng bánh xe



nằm trong vùng có khả



năng truyền lực dọc và lực bên tốt nhất.

Góc CAMBER ngăn ngừa khả năng bánh xe bị nghiêng

theo chiều ngợc lại dới tác động của trọng lợng xe do các khe

hở và sự biến dạng trong các chi tiết của trục trớc và hệ

thống treo trớc. 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 đờng vòng, do tác dụng của lực ly

tâm thân xe nghiêng theo hớng 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

đờng để tiếp nhận lực bên tốt hơn, trên xe có tốc độ cao,

hệ treo độc lập thì góc CAMBER thờng âm.

1.3.1.2. Góc Caster và khoảng Caster (Góc nghiêng dọc

của trụ đứng và chế độ lệch dọc ):

Góc nghiêng dọc của trụ đứng là sự nghiêng về phía trớc

hoặc phía sau của trụ đứng .Nó đợc đo bằng độ, và đợc

xác định bằng góc giữa trụ xoay đứng và phơng thẳng

đứng khi nhìn từ cạnh xe. Nếu trụ xoay đứng nghiêng về

phía sau thì gọi là góc nghiêng dơng và ngợc lại gọi là góc

nghiêng âm.



18



Khoảng cách từ giao điểm của đờng tâm trục đứng với

mặt đất đến đờng tâm vùng tiếp xúc giữa lốp và mặt đờng đợc gọi là khoảng Caster c.

Góc Caster và khoảng Caster đợc thể hiện ở hình sau :

(-)

Góc Caster



(+)



V



c

Hình 1.3 Caster và khoảng Caster .

Tác dụng của góc Caster :

Hồi vị bánh xe do khoảng Caster: Dới tác dụng của lực ly

tâm khi bánh xe vào đờng vòng hoặc lực do gió bên hoặc

thành phần của trọng lợng xe khi xe đi vào đờng nghiêng, ở

khu vực tiếp xúc của bánh xe với mặt đờng sẽ xuất hiện các

phản lực bên Yb.

Khi trụ quay đứng đợc đặt nghiêng về phía sau một góc

nào ®ã so víi chiỊu tiÕn cđa xe (Caster d¬ng ) thì phản lực

bên Yb của đờng sẽ tạo với tâm tiếp xúc một mô men ổn

định, mô men đó đợc xác định bằng công thức sau:

M=Yb.c

Mômen này có xu hớng làm bánh xe trở lại vị trí trung

gian ban đầu khi nó bị lệch khỏi vị trí này. Nhng khi quay

vòng ngời lái phải tạo ra một lực để khắc phục mô men này.

Vì vậy, góc Caster thờng không lớn. Mômen này phụ thuộc

19



vào góc quay vòng của bánh xe dẫn hớng. Đối với các xe hiện

đại thì trị số của góc Caster bằng khoảng từ 0 0đến 30.

1.3.1.3 .Góc Kingpin (Góc nghiêng ngang trụ đứng):

Góc nghiêng ngang của trụ đứng đợc xác định trên mặt

cắt ngang của xe. Góc Kingpin đợc tạo nên bởi hình chiếu

của đờng tâm trụ đứng trên mặt cắt ngang đó và phơng

thẳng đứng .

Kingpi

n



()



(+

)



9

0



Hình 1.4 - Góc KingPin

Tác dụng của góc KingPin :

Giảm lực đánh lái :Khi bánh xe quay sang phải hoặc

quay quanh trụ đứng với khoảng lệch tâm là bán kính r 0,

r0 là bán kính quay của bánh xe quay quanh trụ đứng, nó

là khoảng cách đo trên bề mặt của đờng cong mặt

phẳng nằm ngang của bánh xe giữa đờng kéo dài đờng

tâm trụ quay đứng với tâm của vết tiếp xúc của bánh

xe với mặt đờng. Nếu r0 lớn sẽ sinh ra mô men lớn quanh

trụ quay đứng do sự cản lăn của lốp , vì vậy làm tăng

lực đánh lái. Do vậy giá trị của r0 có thể đợc giảm để

20



giảm lực đánh lái, phơng pháp để giảm r0 là tạo CAMBER

dơng và làm nghiêng trụ quay đứng tức là tạo góc

KingPin .

Giảm sự đẩy ngợc và kéo lệch sang một phía : Nếu

khoảng cách lệch r0 quá lớn, phản lực tác dụng lên các

bánh xe khi chuyển động thẳng hay khi phanh sẽ sinh ra

một mômen quay



quanh trụ đứng, do vậy sẽ làm các



bánh xe bị kéo sang một phía có phản lực lớn hơn. Các

va đập từ mặt đờng tác dụng lên các bánh xe làm cho

vô lăng dao động mạnh và bị đẩy ngợc.

Cải thiện tính ổn định khi chạy thẳng : Góc KingPin

sẽ làm cho các bánh xe tự động quay về vị trí chạy

thẳng sau khi quay vòng. Tức là khi quay vòng, quay vô

lăng để quay vòng xe, ngời lái phải tăng lực đánh lái,

nếu bỏ lực tác dụng lên vô lăng thì bánh xe tự trả về vị

trí trung gian (vị tri đi thẳng ). Để giữ cho xe quay

vòng thì cần thiết phải giữ vành lái với một lực nhất

định nào đó. Vấn đề trở về vị trí thẳng sau khi quay

vòng là do có mômen phản lực (gọi là mômen ngợc) tác

dụng từ mặt đờng lên bánh xe. Giá trị của mômen ngợc

phụ thuộc vào độ lớn của góc KingPin.

1.3.1.4. Độ chụm và độ mở (góc doãng):

Độ chụm của bánh xe là thông số biểu thị góc chụm

của 2 bánh xe dẫn hớng (hoặc hai bánh xe trên cùng một

cầu xe),góc chụm là góc xác định trên một mặt phẳng

đi qua tâm trục nối hai bánh xe và song song với mặt

phẳng đờng tạo bởi hình chiếu mặt phẳng đối xứng

dọc trục của hai bánh xe lên mặt phẳng đó và hớng

chuyển động của xe .

21



Thông thờng độ chụm đợc biểu diễn bằng khoảng

cách B-A. Kích thớc B, A đợc đo ở mép ngoài của vành lốp

ở trạng thái không tải khi xe đi thẳng. Độ chụm là dơng

nếu B-A>0, là âm nếu B-A<0.

Độ chụm có ảnh hởng lớn tới sự mài mòn của lốp và ổn

định của vành tay lái . Sự mài mòn lốp xảy ra là nhỏ nhất

trong trờng hợp hai bánh xe lăn phẳng hoàn toàn.

Quá trình lăn của bánh xe gắn liền với sự xuất hiện

lực cản lăn Pf ngợc chiều chuyển động đặt tại chỗ tiếp

xúc của bánh xe với mặt đờng. Lực Pf này đặt cách trụ

quay đứng một đoạn R0 và tạo nên một mômen quay với

tâm trụ quay đứng . Mômen này tác dụng vào hai bánh

xe và ép hai bánh xe về phía sau. Để lăn phẳng thì các

bánh xe đặt với độ chụm =B-A dơng. Với góc nh thế

thì tạo lên sự ổn định chuyển động thẳng của xe tức

là ổn định vành tay lái.



v

a

b

Hình 1.5 - Độ chụm bánh xe

ở cầu dẫn hớng, lực kéo cùng chiều với chiều chuyển

động sẽ ép bánh xe về phía trớc. Bởi vậy góc

giảm.Trong trờng hợp này, ®Ĩ gi¶m ¶nh hëng cđa lùc c¶n

22



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Công dụng và cấu tạo:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×