Thiết kế chế tạo hệ khung và vỏ cho xe tự chế tham dự cuộc thi xe tiết kiệm nhiên liệu do hãng Honda tổ chức

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
----- -----

ĐỀ TÀI:
“Thiết kế chế tạo hệ khung và vỏ cho xe
tự chế tham dự cuộc thi xe tiết kiệm
nhiên liệu do hãng Honda tổ chức”
Sinh viên thực hiện
Giảng viên hướng dẫn

: Bùi Ngọc Hưng
: Ths.Vũ Xuân Trường

Hưng Yên, tháng 6 năm 2013


Nội dung

Chương 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
Chương 2: CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ ỨNG
DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R16 ĐỂ MÔ PHỎNG
TÍNH BỀN
Chương 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUNG VỎ
XE TIẾT KIỆM NHIÊN LIỆU


Chương 2: CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ ỨNG DỤNG
PHẦN MỀM CATIA V5R16 ĐỂ MÔ PHỎNG TÍNH BỀN
2.1. Các phương pháp lựa chọn khi thiết kế
2.1.1 Chia theo tư thế lái

2.1.2. Theo kiểu bố trí khung xe - sat xi
* Phương án 1: Xe có kết cấu khung một thanh


* Phương án 2: Xe có kết cấu khung hai thanh dạng hình
thang

* Phương án 3: Xe có kết cấu khung hai thanh dạng khung song
song


2.2. Giới thiệu chung về xe thiết kế
Thứ tự

Thông số

Đơn vị

Xe sinh thái tiết kiệm
nhiên liệu

1

Kích thước bao:
DàixRộngxCao

mm

2800x900x700

2

Chiều dài cơ sở

mm

1600

3

Khoảng sáng gầm xe

mm

50

4

Trọng lượng bản thân
xe

kg

45

5

Tổng trọng lượng toàn
bộ của xe

Kg

95

6

Phân bố lên trục trước

Kg

47,5

7

Phân bố lên trục sau

Kg

47,5

Cầu trước
8

Thép hộp

mm

40x20x1.2

9

Tải trọng cho phép

kg

60

Cầu sau
10

Kết cấu

11

Tải trọng cho phép

Trục xe máy
Kg

70


2.3. Ứng dụng phần mềm Catia V5.R16 thiết kế và kiểm nghiệm
bền
2.3.1. Giới thiệu phần mềm

Giao diện Sketch

Giao diện Assembly

Giao diện Part Design

Giao diện tính bền


3.2.1.5. Thiết kế một chi tiết điển hình

Hình 2.10: Vẽ sketch profile

Hình 2.11: Vẽ sketch đường

Hình 2.12: Khối thanh dọc xe

Hình 2.11: Vẽ sketch đường dẫn


3.2.1.5. Thiết kế một chi tiết điển hình

Hình 2.14: Bộ khung hoàn chỉnh


2.3.6. Ứng dụng phần mềm để tính bền càng trước

Hình 2.15: Đưa chi tiết cần
tính bền vào phần mềm catia.

Hình 2.16: Chọn vật liệu

Hình 2.17: Kiểm tra thông
số vật liệu

Hình 2.18: Chuyển sang giao
Hình 2.19: Giao diện tính bền Hình 2.20: Tạo ràng buộc cố
diện tính bền
định


2.3.6. Ứng dụng phần mềm để tính bền càng trước

Hình 2.21: Đặt lực tác dụng lên
bánh xe

Hình 2.24: Kết quả chia lưới

Hình 2.22: Chia lưới

Hình 2.25: Kết quả tính bền

Hình2.23: Quá trình chia
lưới được bắt đầu

Hình 2.26: các điểm có chuyển vị
lớn nhất


Chương 3: THIẾT KẾ VÀO CHẾ TẠO KHUNG VỎ XE
TIẾT KIỆM NHIÊN LIÊU
3.1 Thiết kế tổng thể cho xe sinh thái tiết kiệm nhiên liệu

Hình 3.1: Sơ đồ tổng quát của xe

3.2. Thiết kế các kích thước tổng thể cho xe sinh thái tiết
kiệm nhiên liệu
3.3. Thiết kế chế tạo dáng xe sinh thái
3.4. Thiết kế vị trí và trang trí vỏ
3.5. Tuyến hình xe sinh thái và tính năng khí động học
3.6. Định khối lượng khung vỏ xe, trọng lương ghế, trọng
lượng lái xe
3.7 Tính toán kiểm bền cho các chi tiết, tổng thành hệ
thống


3.7. Tính toán kiểm bền cho các chi tiết, tổng thành hệ thống

Sơ đồ mặt cắt của dầm

Tiết diện thép hôp 20x40x1,2


3.7.1. Tính toán bền cho càng trước

Hình 3.10: Sơ đồ lực tác dụng lên càng trước

Hình 3.9: Sơ đồ càng trước
Hình 3.11: Nội lực tác dụng trên đoạn 0-1

Hình 3.12: Nội lực tác dụng trên đoạn 0-2

Hình 3.13: Nội lực tác dụng trên đoạn 0-3

3.7.1. Tính toán bền cho càng trước

Hình 3.14: Biểu đồ nội lực tác dụng lên càng trước


3.7.2. Tính toán bền cho thanh dọc

Hình 3.15: Sơ đồ thanh dọc xe

Hình 3.16: Giải phóng liên kết

Hình 3.17: Sơ đồ mômen trên thanh dọc


3.7.3. Tính bền càng sau

Hình 3.18: Sơ đồ càng sau

Hình 3.19: Nội lực trên đoạn 0-1

Hình 3.21: Sơ đồ bố trí lực tác dụng lên càng
sau

Hình 3.20: Nội lực trên đoạn 0-1


3.7.3. Tính bền càng sau

Hình 3.22: Biểu đồ mômen cho càng sau


3.8. Tính toán vỏ xe sinh thái tiết kiệm nhiên liệu

Hình 3.1. Mô tả dòng khí cản ô tô
khi chạy

Hình 3.3. Dạng cánh
đuôi


3.2.2. Liên hệ vào thiết kế vỏ xe sinh thái

Sản phẩm hoàn chỉnh


Hình 3.27: Bảng thành tích của các đội do công ty HonDa Việt Nam công nhận


Kết luận và kiến nghị

* Kết luận
- Đảm bảo các yêu cầu của cuộc thi
+ Chiều cao tổng thể: tối đa 1,8m
+ Khoảng cách giữa trục trước và trục sau: tối thiểu 1m
+ Chiều dài tổng thể: tối đa 3,5m
+ Khoảng cách giữa hai bánh xe: tối thiểu 0,5 m
+ Chiều rộng tổng thể: tối đa 1,7 m
+ Ống xả phải nhô ra phía sau nhưng không quá 5 cm.

- Đưa ra các phương án và lựa chọn phương án thiết kế khung.
+ Dạng khung hai thanh song song
+ Tư thế lái nằm
+ Vỏ có kính chắn gió, đảm bảo khí động học.
-Tính toán kiểm bền hệ khung bằng cơ học cơ bản.
-Ứng dụng phần mềm V5-R16 để thiết kế 3D bản vẽ chi tiết khung, lắp ghép
khung và kiểm bền.
* Kiến nghị
Cần phải thay đổi vật liệu làm khung vỏ. Thay vì làm khung bằng thép
hộp chuyển sang dùng loại vật liệu nhẹ hơn, tăng khả năng khí động học cho xe
để đạt được kết quả cao hơn nữa tại những cuộc thì năm sau


Em xin chân thành cảm ơn!