thiết kế tính toán hệ thống lái xe tải 2.5 tấn

Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

1

MỤC LỤC
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI CỦA Ô TÔ VÀ
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
1 Công dụng _Phân loại _Yêu cầu
1.1.1 Công dụng
1.1.2 Phân loại
1.1.3 Yêu cầu
1.2 Tổng quan về hệ thống lái của ô tô
1.2.1 Sơ đồ bố trí chung
1.2.2 Nguyên lý làm việc
1.3 Lựa chọn phương án thiết kế
1.3.1 Các yêu cầu thiết kế
1.3.2 Lựa chọn phương án thiết kế
1.3.3 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống trợ lực lái theo phương
án đã chọn .

Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI
2.1 Các thông số cơ bản .
2.2 Tính toán thiết kế dẫn động lái.
2.2.1 Xác định tỷ số truyền của hệ thống lái.
2.2.2 Xác định chế độ tải trọng để tính bền các chi tiết của hệ thống lái.
2.2.3 Thiết kế dẫn động lái _ Sơ đồ dẫn động lái.
2.2.3.1 Thiết kế dẫn động lái.
2.2.3.2 Sơ đồ dẫn động lái.
2.2.4 Thiết kế và tính toán các chi tiết của dẫn động lái.

2.2.4.1 Đòn quay đứng.
2.2.4.2 Thanh kéo dọc và thanh kéo ngang.
2.2.4.3 Trục lái.
2.2.4.4 Khớp cầu của dẫn động lái.
2.2.5 Kiểm tra dẫn động lái.
2.3 Tính toán thiết kế trợ lực lái
2.3.1 Những yêu cầu cơ bản và các thông số của trợ lực lái.
2.3.1.1 Cường hoá lái cần đảm bảo các yêu cầu.
2.3.1.2 Các thông số cơ bản đánh giá cường hoá lái.
2.3.2 Tính toán bộ cường hoá trục vít _ êcu _cung răng kiểu van trượt
2.3.2.1 Xác định đường kính làm việc của xy lanh thuỷ lực.
SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

2

2.3.2.2 Tính toán sơ bộ lực nén lò xo định tâm.
2.3.2.3 Tính diện tích piston phản ứng.
2.3.2.4 Xác định lưu lượng bơm.
2.3.2.5 Tính góc quay không tải của vành tay lái tới thời điểm bộ trợ lực lái bắt
đầu có tác dụng.
2.3.3 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của van phân phối.
2.3.3.1 Sơ đồ cấu tạo.
2.3.3.2 Nguyên lý làm việc của van phân phối.
2.4 Tính toán thiết kế cơ cấu lái.
2.4.1 Tính toán bộ truyền vít bi.

2.4.1.1 Xác định sơ bộ đường kính trong d1của ren theo độ bền xoắn.
2.4.1.2 Chọn các thông số của bộ truyền.
2.4.1.3 Kiểm tra về độ bền.
2.4.2 Tính toán bộ truyền êcu_ cung răng.
2.4.2.1 Xác định mô duyn và khoảng cách trục của êcu _ cung răng.
2.4.2.2 Tính chọn các thông số của bộ truyền êcu _ cung răng.
2.4.2.3 Tính toán cung răng.

LỜI NÓI ĐẦU
SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

3

Trong những năm qua đất nước ta với xu hướng công nghiệp hoá, hiện đại
hoá các ngành mũi nhọn được nhà nước quan tâm, đầu tư phát triển như công
nghệ thông tin, điện tử, viễn thông,... Trong đó ngành cơ khí nói chung, cũng
như ngành cơ khí ô tô nói riêng cũng là một ngành mũi nhọn, nó có vai trò rất
quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.
Ô tô là một phương tiện vận tải chủ yếu trong việc vận chuyển hàng hoá,
hành khách và phục vụ các công tác quan trọng khác như : ytế, môi trường, an
ninh,...; Do có vai trò quan trọng và có liên quan đến nhiều công tác vận tải như
vậy, cho nên tính an toàn và độ tin cậy của ô tô phải luôn đảm bảo tốt nhất. Một
trong những hệ thống của ô tô có liên quan trực tiếp đến sự an toàn cho người,
phương tiện và vật chất khi tham gia giao thông đó là hệ thống lái.
Trong bản đồ án này em đã đi sâu nghiên cứu, thiết kế hệ thống lái có trợ

lực lái cho xe tải 2,5T. Với nhiệm vụ như vậy thì những kiến thức đã được lĩnh
hội từ phía nhà trường cùng những kinh nghiệm quý báu của các thầy cô giáo bộ
môn và những kiến thức thực tế tại các các công ty thực tập, phải được vận dụng
một cách tổng hợp nhằm thiết kế tốt nhgiệp được tốt hơn và đúng thời gian quy
định. Sinh viên chúng em nghĩ rằng công việc mà chúng em đang làm là một
bước nhảy lớn giúp chúng em làm quen với việc nghiên cứu và thiết kế thật sự
một đề tài và đó chính là một công việc của một kỹ sư tương lai.
Hệ thống lái là một hệ thống phức tạp mà trình độ và thời gian có hạn cho
nên trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót nhất định. Rất mong
được sự hướng dẫn và góp ý của quý thầy cô và các bạn.
Sau cùng để đạt được thành quả này. Em xin chân thành cảm ơn đến thầy
Chu Văn Huỳnh đã tận tình, hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức và kinh
nghiệm quý báu cho em trong suốt thời gian làm đồ án
Em xin cảm ơn
Hà Nội,Ngày 27 tháng 09 năm 2019
Svth : Trương Sỹ Tùng

SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

4

CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI CỦA ÔTÔ LỰA
CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.
1.1 CÔNG DỤNG PHÂN LOẠI YÊU CẦU
1.1.1 Công dụng

Hệ thống lái của ô tô được dùng để thay đổi phương hướng chuyển động
của ô tô nhờ quay các bánh xe dẫn hướng , hoặc cho ô tô chuyển động theo một
hướng xác định nào đó .
Hệ thống lái của ô tô gồm ba bộ phận chính :
- Cơ cấu lái .
- Dẫn động lái .
- Cường hoá lái .
Để ô tô có thể quay vòng được cần phải có mô men quay vòng, mô men
này sinh nhờ có các phản lực bên khi quay các bánh xe dẫn hướng .
1.1.2 Phân loại
* Theo cách bố trí cơ cấu lái :
+ Hệ thống lái với cơ cấu lái được bố trí bên trái (được áp dụng với nước
có luật giao thông qui định chiều chuyển động bên phải ).
+ Hệ thống lái với cơ cấu lái được bố trí bên phải (được áp dụng với nước
có luật giao thông qui định chiều chuyển động bên trái ).

* Theo kết cấu của cơ lái :
- Loại trục vít _bánh vít (với cung răng hay con lăn).
SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

5

- Loại trục vít _ đòn quay (với một hay hai ngõng quay).
- Loại thanh khía.
- Loại liên hợp .

* Theo số bánh xe dẫn hướng:
- Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng ở cầu trước .
- Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng ở cầu sau .
- Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng ở tất cả các cầu .
* Theo nguyên lý làm việc ở bộ cường hoá lái :
- Loại cường hoá thuỷ lực .
- Loại cường hoá khí (kể cả cường hoá chân không ).
- Loại cường hoá điện.
- Loại cường hoá cơ khí .
1.1.3 Yêu cầu :
Hệ thống lái của ô tô phải đảm bảo thoả mãn những yêu cầu cơ bản sau đây:
- Đảm bảo tính năng vận hành cuả ô tô, có nghĩa là khả năng quay vòng
của ô tô thật nhanh và ngoặt trên một diện tích giới hạn.
- Tay lái nhẹ trong việc điều khiển ô tô khi chuyển động và ngay khi quay
vòng tại chỗ. Lực tác dụng lên vành tay lái không vượt quá 6 KG khi ô tô chạy
với tốc độ 20 km/h trên đường bê tông- nhựa theo quĩ đạo số 8 có bán kính vòng
tròn là 15 m và khoảng cách giữa tâm của hai vòng tròn là 42 m. Lực khi quay
vòng các bánh xedẫn hướng tại chỗ trên mặt đường bê tông – nhựa không vượt
qua
16 -20 KG.
- Động học quay vòng đúng, nghĩa là khi quay vòng tất cả các bánh xe ở
các cầu dẫn hướng phải lăn theo những đường tròn đồng tâm mà không bị trượt.
SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

6

- Truyền tối thiểu những lực va đập nghịch lên vành tay lái làm người lái ít
tốn sức và đủ cảm giác để quay vành tay lái.
- Các bánh xe dẫn hướng có khả năng quay trở về vị trí ban đầu và giữ
được hướng chuyển động thẳng, ổn định.
- Chính xác về tính chất tuỳ động, động học và động lực học, tức là phải
đảm bảo sự phối hợp chặt chẽ giữa sự tác động cảu hệ thống và sự quay vòng
của các bánh xe dẫn hướng. Để đạt được độ chính xác này cơ cấu lái phải được
đặt trên phần được treo.
- Có độ bền lâu và không bị hư hỏng trong quá trình phục vụ của ô tô.
- Thuận tiện trong việc sử dụng và bảo dưỡng.
- Không có khe hở lớn trong hệ thống lái .

1.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI CỦA Ô TÔ
1.2.1Sơ đồ bố trí chung:
* Sơ đồ kết cấu của hệ thống lái của ô tô bao gồm:
- Đòn kéo ngang 1.
- Các đòn bên 2,10.
- Cam quay lái 3.
- Đòn quay ngang 4.
- Đòn kéo dọc 5.
- Đòn chuyển hướng 6.
- Cơ cấu lái 7.
- Trục lái 8.
- Vành tay lái 9.
SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

7

- Trục đứng 11.
Vành tay lái có dạng hình tròn, lực của người lái tác dụng lên vành tay lái
tạo mô men quay để hệ thống làm việc. Trục lái là một đòn dài (rỗng hoặc đặc).
Để truyền mô men quay từ vành tay lái xuống cơ cấu lái. Cơ cấu lái có nhiệm vụ
biến chuyển động quay tròn của vành tay lái thành chuyển động lắc của đòn
quay đứng trong mặt phẳng đứng, đảm bảo theo tỷ số truyền theo yêu cầu cần
thiết. Dẫn động lái có nhiệm vụ truyền chuyển động từ cơ cấu lái xuống tận bánh
xe dẫn hướng, đảm bảo tỷ số truyền nhất định và chủ yếu giữ đúng động học
quay vòng của ô tô.
1.2.2 Nguyên lý làm việc:
Khi muốn thay đổi hướng chuyển động của ô tô sang phải hay sang trái
người lái cần tác dụng một lực lên vành tay lái, thông qua cơ cấu lái làm quay
đòn chuyển hướng. Đòn chuyển hướng đẩy đòn kéo dọc dịch chuyển làm đòn
quay đẩy cam quay lái quay. Đồng thời lúc đó các đòn bên và đòn kéo n gang
dịch chuyển tạo ra sự quay của các bánh xe dẫn hướng với những góc quay khác
nhau theo tỷ lệ nhất định để đảm bảo quay vòng không trươt.

SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

8

Hình 1: Sơ đồ kết cấu chung của hệ thống lái.
1.3.1 Các yêu cầu thiết kế:
Do yêu cầu thiết kế ngoài truyền động cơ khí còn phải thiết kế bố trí thêm
hệ thống trợ lực lái loại thuỷ lực để giảm nhẹ lực của người lái đồng thời giúp
người lái đỡ mệt và an toàn.
Hệ thống trợ lực lái cần đảm bảo:
- Khi hỏng bộ trợ lực thì hệ thống lái vẫn làm việc bình thường như không
có bộ trợ l ực.
- Đảm bảo cho người lái vẫn có cảm giác với sức cản quay vòng của bánh
xe dẫn hướng.
1.3.2 Lựa chọn phương án thiết kế:
SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

9

Ta sẽ chọn phương án thiết kế cơ cấu lái cùng chung một cụm với xi lanh
thuỷ lực và van phân phối. Các yếu tố cơ bản để chọn phương án này là do :
- Theo tiêu chuẩn Liên Xô quy định loại này chỉ được sử dụng cho ô tô có
khối lường trên các bánh xe dẫn hướng từ 2,5 - 4 Tấn. Ở đây ô tô tải cần thiết kế
có tải trọng đặt lên cầu trước là 1530 KG do đó những mô men cản quay vòng sẽ
không quá lớn nên chọn phương án này sẽ có lợi hơn cả.
- Lựa chọn phương án này kết cấu sẽ gọn và dễ dàng bố trí trên xe.
- Chiều dài đường ống sẽ là ngắn nhất.
- Trên thực tế sẽ tránh được khả năng phát sinh dao động của các bánh xe
dẫn hướng do sự không ổn định động lực của cường hoá lái gây nên.

1.3.3 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống trợ lực lái theo
phương án đã chọn:
* Hệ thống trợ lực lái bao gồm 3 bộ phận chính:
- Nguồn cung cấp dầu có áp lực cao cho toàn bộ hệ thống. Trong hệ thống
trợ lực lái thuỷ lực nguồn cung cấp là bơm dầu.
- Van phân phối để điều chỉnh dầu có áp suất cao đến cơ cấu thực hiện
theo giá trị lực tác dụng lên vành tay lái.
- Cơ cấu thực hiện để tạo ra lực phụ tác động thêm vào dẫn động lái. Cơ
cấu thực hiện thường có dạng xy lanh thuỷ lực.
* Nguyên lý làm việc:
Khi ô tô chuyển động thẳng, ngăn kéo van trượt ở vị trí trung gian, các
khoang bên phải và bên trái của xy lanh được nối thông với nhau và c9ó áp lực
dầu bằng nhau. Dầu đi qua các ống dẫn về bơm dầu. Trường hợp này dầu áp suất
cao không làm nhiệm vụ trợ lực lái.
Khi ô tô quay vòng sang phải, cả cụm trục vít và ngăn kéo van trượt dịch
SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

10

chuyển sang phải một đoạn trong khoảng 1 mm (khoảng này phụ thuộc vào lực
tác dụng lên vành tay lái). Dầu trợ lực đi vào khoang bên phải của xy lanh đẩy
piston chuyển động sang trái, dầu đi từ khoang bên trái theo đường ống dẫn trở
về bơm. Trường hợp này ngoài lực của người lái còn có lực phụ thêm của trợ
lực bằng dầu có áp suất cao để quay vòng bánh xe dẫn hướng.
Khi ô tô quay vòng sang trái quá trình diễn ra ngược lại.

Hình 2: Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động.

CHƯƠNG II :TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI
2.1 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN :
SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

- Chiêu dài cơ sở :

11

L = 2750 mm

- Chiều rộng cơ sở :

B = 1630 mm

- Trọng tải :

2500 KG

- Tự trọng :

2436 KG

- Trọng lượng toàn bộ xe : 5100 KG
- Cầu trước chịu : 30% . 5100 = 1530 KG
- Cầu sau chịu :

70% . 5100 = 3750 KG

- Tốc độ xe :

96,83 Km/h

- Động cơ diezel 4 kỳ
- Bánh xe : Phía trước đơn , phía sau kép.
- Cỡ lốp

:

7,00 - 16

- Tỉ số truyền của cơ cấu lái : ic = 20.
- Cơ cấu lái loại trục vít _ ê cu_ cung răng có cường hoá lái.
- Treo :
+ Cầu trước : Nhíp có hệ thống giảm chấn .
+ Cầu sau :

Nhíp kép phanh hơi.

- Hiệu suất thuận của cơ cấu lái trục vít _ ê cu _ cung răng : ηth = 0,8 ( Dựa theo
TL[6] ).
- Hiệu suất tính đến ma sát của dẫn động lái ηcam = 0,7.
( Dựa theo TL[7] ).

2.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI
2.2.1 Xác định tỷ số truyền của hệ thống lái :
- Cơ cấu lái khi không có trợ lực lái : ic = 20 ( theo yêu cầu thiết kế ).
SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

12

- Tỷ số truyền của dẫn động lái :
l
i =n
d l
®
Chọn : lđ = 0,25 m: là chiều dài đòn quay đứng .
ln = 0,275 m : là chiều dài cam quay lái.
⇒ id =

0,275
=1,1
0,25

- Tỷ số truyền tổng cộng của hệ thống lái :
i∑ = ic.id = 20.1,1 = 22
2.2.2 Xác định chế độ tải trọng để tính bền các chi tiết của hệ thống lái:
- Lực tác dụng lên vành tay lái có giá trị cực đại khi ô tô quay vòng tại chỗ do đó

cần tạo một mô men để thắng các mô men cnr bao gồm :
+ Mô men cản lăn : M1 .
+ Mô men cản : M2 gâylên bởi sự trượt của bánh xe dẫn hướng trên mặt
đường .
+ Mô men cản M3 gây lên bởi việc làm ổn định các bánh xe dẫn hướng .
Sơ đồ lực tác dụng lên HTL khi ô tô quay vòng tại chỗ:

SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

13

Hình 3: Sơ đồ các lực tác dụng lên hệ thống lái khi ô tô quay vòng tại chỗ
( Theo TL[7] _ Trang 189 ).
* Mô men cản lăn :
M1 = Gbx . f . a

(Nm)

Trong đó :
- Gbx : Tải trọng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng.
Gbx = 0,5 . 1530 = 765 KG = 7650 (N).
- f : Hệ số cản lăn . f = 0,02.
- a: Tay đòn của trục cản lăn đối với trục đứng của hệ thống lái
a = 0,045m.
Do đó :

SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

14

M1 = 7650 . 0,02 . 0,045 = 6,885 (Nm).
* Mô men cản gây ra do sự trượt của bánh xe dẫn hướng trên mặt đường:
M2 = Y . x = Gbx . ϕ . 0,14 . rbx (Nm).
Trong đó :
- Y : Là lực ngang tác dụng lên ô tô khi quay vòng.
Y = Gbx . ϕ
ϕ : Là hệ số bám của bánh xe với mặt đường. ( Theo TL[8] _ Trang22). Để đạt
được tính cơ động cho ô tô ta có thể chọn ϕ = 0,75. Ô tô có thể chuyển động an
toàn trên đường đất khô.
- rbx : Bán kính bánh xe.( Tính theo TL[8] _Trang 37).
+ Bán kính thiết kế của bánh xe.
r0= ( B + d/2 ) . 25,4
Với bánh xe có ký hiệu 7,00 – 16
⇒ r0 = ( 7 + 16/2 ) . 25,4 = 330,2 ( mm ).
+ Bán kính làm việc trung bình: rbx =  . r0 Trong đó :
 : Hệ số kể đến biến dạng của lốp với áp suất cao :  = 0,945.
⇒ rbx = 0,945 . 330,2 = 312,04 mm.
Do đó mô men cản M2 được tính :
M2 =7650 . 0,75 . 0,14 . 0,31204 = 250,645 ( Nm).
* Mô men cản gây lên bởi việc làm ổn định các bánh xe dẫn hướng :
M3 = (  - 1) . ( M1 + M2).

 : Hệ số rút ra từ thực nghiệm chỉ định khả năng ảnh hưởng của M3 .
Chọn  = 1,15.
SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

15

* Mô men cản tổng cộng được tính :
Mc = 2 . (M1 + M2 + M3).
= 2 . . ( M1+M2 ).
= 2.1,15.(6,885 + 250,645)
= 592,319 ( Nm ).
* Lực tác dụng kéo vành tay lái lớn nhất được tính theo công thức (11.9). Trang
190 TL[7] ta có :
Pmax =

Mc
R.i Σ .η Σ

Trong đó :
- R : Bán kính vành tay lái : R = 0,22 m.
- i∑ : Tỷ số truyền tổng cộng từ vành tay lái đến bánh xe dẫn hướng :
i = 20 . 1,1 = 22
- η : Hiệu suất tổng cộng : η = ηth . ηcam= 0,8 . 0,7 = 0,56.
Vậy:

Pmax =

592,319
=218,536(N)
0,22.22.0,56

2.2.3 Thiết kế dẫn động lái – sơ đồ dẫn động lái.
2.2.3.1 Thiết kế dẫn động lái :
Chiều dài đòn bên : m = 0,15 . B = 244,5 ( mm).
Dựa theo tài liệu TL[6] , trang 8 cùng với tài liệu TL[7] , trang 190 ta có thể tính
toán như sau :
SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

16

Hình 4: Sơ đồ hình thang lái.
Trên hình 4 trình bày hai vị trí, đường nét liền ứng với vị trí của hình thang lái
khi ô tô chạy thẳng , đường nét đứt ứng với vị trí khi ô tô quay vòng.
Khi quay vòng đòn AL quét một góc , đòn BR quét một góc . Ta xác định mối
quan hệ giữa  và  như sau :
Ta có : AB = B = ML/ + L/N + NH.
⇒ L/N = B – ML/ - NH
<=> L/N = B – m.Sin( + ) – m . Sin( -  )
Ngoài ra :

L/ N = L/ R / - R / N 2 = LR 2 - R / N 2
SVTH: Trương Sỹ Tùng

(1)


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

17

⇒L / N = (B - 2m.sin
θ )2 - [m.cos(
θ - β) - m.cos(
θ +α)]2

(2)

Từ (1) và (2) suy ra (3) : (Theo công thức 11.27 trang 197 tài liệu TL[7]).
2
m.cos(θ +α)
m+2.B.Sin
θ - 2.m.Sin
θ - B.Sin(θ +α)
- arcsin 2
 =  + arctg
(3)
2
B - m.sin(θ +α)

m .Cos .(θ +α) +[B - m.Sin(θ +α)]2

Khi quay vòng ô tô là một vật thể thống nhất mà tất cả các điểm của nó quay
quanh tong tâm quay tức thời trong tong thời điểm . Để đạt được điều kiện trên
mà các bánh xe khi quay vòng không bị trượt và điều kiện cần để các tâm quay
của các bánh xe phải trùng nhau tại một điểm o, đồng thời điều kiện đủ là phải
thoả mãn các biểu thức liên hệ giữa các góc quay α và β như sau:
Cotgβ - Cotgα = B/L

(4)

( theo công thức (1) trang 6- tài liệu TL[6] )
Khi cho trước các góc θ xác định thì ứng với một trị số α ta có một trị số
tương ứng β từ mỗi công thức (3) và (4) trong đó đồ thị của (4) là một đường
cong T (lý tưởng ) để so sánh các đường cong xác định từ (3). Trong các đường
cong (3) sẽ tìm được một đường cong sát nhất so với T, đường cong được chọn
sao cho sai lệch ∆α giữa đường cong này so với T không lớn hơn 10.
a) Đồ thị đường cong lý tưởng T:
Theo công thức 11.21 trang 194 tài liệu TL[7] ta có:
Cotgβ - Cotgα =
⇔ Cotgβ - Cotgα =

B
L

1630
=0,593
2750

* Với α = 100 suy ra:

Cotgβ - Cotg100 = 0,593.
SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang





β = arctg

Cotgβ = 0,593 + Cotg100
1
1
=arctg
=9,15370
Cotg10 +0,593
6,9067
0

* Với α = 150 suy ra:
Cotgβ - Cotg150 = 0,593.

SVTH: Trương Sỹ Tùng

18

Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang



Cotgβ = 0,593 + Cotg150

β = arctg



19

1
1
=arctg
=13,020
Cotg15 +0,593
4,325
0

* Với α = 200 suy ra:
Cotgβ - Cotg200 = 0,593.


Cotgβ = 0,593 + Cotg200

β = arctg

1
1
=arctg
=16,930
0
Cotg20 +0,593
3,67

* Với α = 300 suy ra:
Cotgβ - Cotg300 = 0,593.




Cotgβ = 0,593 + Cotg300

β = arctg

1
1
=arctg
=23,270
0
Cotg30 +0,593
2,325

* Với α = 350 suy ra:
Cotgβ - Cotg350 = 0,593.


β = arctg

Cotgβ = 0,593 + Cotg350
1
1
=arctg
=26,890
Cotg35 +0,593
2,225
0

* Với α = 450 suy ra:
Cotgβ - Cotg450 = 0,593.




β = arctg

Cotgβ = 0,593 + Cotg450
1
1
=arctg
=32,120
0
Cotg 45 +0,593
1,593

b) xác định đường cong θ 1 khi chọn θ = 150:

* Với α =150. Thay các thông số vào (3) ta được:
SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

20

0
0
2 0
0
244,5.Cos3
0
244,5+2.1630.sin
15 - 2.244,5sin15 - 1630.sin30
0
β =15 +arctg
- arcsin
0
2
2 0
0 2
1630- 244,5.Sin3
0
244,5 .Cos 30 +(1630- 244,5.sin3
0 )

⇔ β =150 + arctg


211,74
240,49
- arcsin
1507
,75
1518,86

β = 150 + 7,990 – 9,110 = 13,880

* Với α =300. Thay các thông số vào (3) ta được:
0
0
2 0
0
244,5.Cos4
5
244,5+2.1630.sin
15 - 2.244,5sin15 - 1630.sin45
0
β =15 +arctg
- arcsin
0
2
2 0
0 2
1630- 244,5.Sin4
5

244,5 .Cos 45 +(1630- 244,5.sin4
5 )

⇔ β =150 + arctg


172,887
- 97,09
- arcsin
1457
,11
1467,33

β = 150 + 6,7660 + 3,7940 = 25,560

* Với α =450. Thay các thông số vào (3) ta được:
0
0
2 0
0
244,5.Cos6
0
244,5+2.1630.sin
15 - 2.244,5sin15 - 1630.sin60
0
β =15 +arctg
- arcsin
0
2
2 0

0 2
1630- 244,5.sin6
0
244,5 .Cos 60 +(1630- 244,5.sin6
0 )

⇔ β =150 + arctg


122,25
- 356,128
- arcsin
1418
,25
1423,5

β = 150 + 4,9260 + 14,4880 = 34,40

c) xác định đường cong θ 2 khi chọn θ = 180:
* Với α =150. Thay các thông số vào (3) ta được:
0
0
2 0
0
244,5.Cos3
3
244,5+2.1630.sin
18 - 2.244,5sin18 - 1630.sin33
0
β =18 +arctg

- arcsin
0
2
2 0
0 2
1630- 244,5.Sin3
3
244,5 .Cos 33 +(1630- 244,5.sin3
3 )

⇔ β =180 + arctg
SVTH: Trương Sỹ Tùng

205,05
317,438
- arcsin
1496
,8
1510,8


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang



21

β = 180 + 7,80 – 12,120 = 13,680

* Với α =300. Thay các thông số vào (3) ta được:
0
0
2 0
0
244,5.Cos4
8
244,5+2.1630.sin
18 - 2.244,5sin18 - 1630.sin48
0
β =18 +arctg
- arcsin
0
2
2 0
0 2
1630- 244,5.Sin4
8
244,5 .Cos 48 +(1630- 244,5.sin4
8 )

⇔ β =180 + arctg


163,6
- 6,126
- arcsin
1448
,3

1457,5

β = 180 + 6,430 + 0,240 = 24,670

* Với α =450. Thay các thông số vào (3) ta được:
0
0
2 0
0
244,5.Cos6
3
244,5+2.1630.sin
18 - 2.244,5sin18 - 1630.sin63
0
β =18 +arctg
- arcsin
0
2
2 0
0 2
1630- 244,5.sin6
3
244,5 .Cos 63 +(1630- 244,5.sin6
3 )

⇔ β =180 + arctg


111
- 247,14

- arcsin
1412
,15
1416,5

β = 180 + 4,4940 + 10,050 = 32,540

d) xác định đường cong θ 3 khi chọn θ = 200:
* Với α =150. Thay các thông số vào (3) ta được:
0
0
2 0
0
244,5.Cos3
5
244,5+2.1630.sin
20 - 2.244,5sin20 - 1630.sin35
0
β =20 +arctg
- arcsin
0
2
2 0
0 2
1630- 244,5sin35
244,5 .Cos 35 +(1630- 244,5.sin3
5 )

⇔ β =200 + arctg


200,28
367,35
- arcsin
1489,76
1503,16

β = 200 + 7,6570 – 14,1450 = 13,510

* Với α =300. Thay các thông số vào (3) ta được:

SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

22

0
0
2 0
0
244,5.Cos5
0
244,5+2.1630.sin
20 - 2.244,5sin20 - 1630.sin50
0
β =20 +arctg

- arcsin
0
2
2 0
0 2
1630- 244,5.Sin5
0
244,5 .Cos 50 +(1630- 244,5.sin5
0 )

⇔ β =200 + arctg


157,16
- 53,63
- arcsin
144,27
1451,237

β = 200 + 6,2170 – 2,1180 = 24,10

* Với α =450. Thay các thông số vào (3) ta được:
0
0
2 0
0
244,5.Cos6
5
244,5+2.1630.sin
20 - 2.244,5sin20 - 1630.sin65

0
β =20 +arctg
- arcsin
0
2
2 0
0 2
1630- 244,5.sin6
5
244,5 .Cos 65 +(1630- 244,5.sin6
5 )

⇔ β =200 + arctg


103,33
- 174,998
- arcsin
1408,4
1412,193

β = 200 + 4,1960 + 7,1180 = 31,3140

e) xác định đường cong θ 4 khi chọn θ = 300:
* Với α =150. Thay các thông số vào (3) ta được:

244,5.cos4
50
244,5+2.1630.sin
300 - 2.244,5.si

n2 300 - 1630.s
β =30 +arctg
- arcsin
2
1630- 244,5.sin4
50
244,5
.cos2 450 +(1630- 244,5.sin4
50 )2
0

⇔ β =300 + arctg

172,89
- 599,665
- arcsin
1457,1
1467,33

⇔ β = 300 + 6,7670 – 24,120 = 12,6470
* Với α =300. Thay các thông số vào (3) ta được:

244,5.cos6
00
244,5+2.1630.sin
300 - 2.244,5.si
n2 300 - 1630
β =30 +arctg
- arcsin
2

1630- 244,5.sin6
00
244,5
.cos2 600 +(1630- 244,5.sin6
00 )
0

⇔ β =300 + arctg
SVTH: Trương Sỹ Tùng

122,25
340,628
- arcsin
1418,257
1423,515


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

23

⇔ β = 300 + 4,92650 – 13,8440 = 21,080
* Với α =450. Thay các thông số vào (3) ta được:

244,5.cos7
50
244,5+2.1630.sin
300 - 2.244,5.si

n2 300 - 1630.s
β =300 +arctg
arcsin
2
1630- 244,5.sin7
50
244,5
.cos2 750 +(1630- 244,5.sin7
50 )2
⇔ β =300 + arctg

63,28
177,79
- arcsin
1393,83
1395,27

⇔ β = 300 + 2,60 – 7,320 = 25,280
f) xác định đường cong θ 5 khi chọn θ = 350:
* Với α =150. Thay các thông số vào (3) ta được:

244,5.cos5
00
244,5+2.1630.sin
350 - 2.244,5.si
n2 350 - 1630.s
β =35 +arctg
- arcsin
2
1630- 244,5.sin5

00
244,5
.cos2 500 +(1630- 244,5.sin5
00 )2
0

⇔ β =350 + arctg

157,16
704,83
- arcsin
1442,702
1451,237

⇔ β = 350 + 6,2170 – 29,0560 = 12,160
* Với α =300. Thay các thông số vào (3) ta được:

244,5.cos6
50
244,5+2.1630.sin
350 - 2.244,5.si
n2 350 - 1630.s
β =35 +arctg
- arcsin
2
1630- 244,5.sin6
50
244,5
.cos2 650 +(1630- 244,5.sin6
50 )2

0

⇔ β =350 + arctg

103,33
476,198
- arcsin
1408,4
1412,19

⇔ β = 350 + 4,1960 – 19,7060 = 19,490
* Với α =450. Thay các thông số vào (3) ta được:

SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

24

244,5.cos8
00
244,5+2.1630.sin
350 - 2.244,5.si
n2 350 - 1630.s
β =35 +arctg
- arcsin
2

1630- 244,5.sin8
00
244,5
.cos2 800 +(1630- 244,5.sin8
00 )2
0

⇔ β =350 + arctg

42,457
348,24
- arcsin
1392,8725
1389,836

⇔ β = 350 + 1,7460 – 14,510 = 22,2360
Từ đồ thị hình 5 ta chọn đường θ2 ứng với góc chọn θ2 = 180, là đường cong gần
sát vơi đường cong lý tưởng T nhất.
Từ đó ta có thể xác định được độ dài đòn kéo ngang như sau ( theo công thức
11.28_ trang 197 tài liệu TL[7] :
LR = n = B – 2.m.sinθ.



n = 1630 – 2.244,5.sin180

n = 1630 – 151,109 = 1478,891 ( mm ).


n ≅ 1478,9 ( mm ).

Từ các giá trị α và β đã tìm được ở trên ta có thể dựng được các đường đặc
tính của hình thang lái trên đồ thị với trục tung là trục β, trục hoành là trục α.
Từ đồ thị ta tìm được đường gần sát nhất so với đường cong lý tưởng T là
đường cong θ2 với θ = 180.

SVTH: Trương Sỹ Tùng


Đồ Án KCTT- Ôtô

Trang

Độ sai lệch ∆α thoả mãn yêu cầu luôn nhỏ hơn 10.
Hình 5: Đồ thị đường đặc tính hình thang lái.
2.2.3.2. Sơ đồ dẫn động lái:
Ta có các thông số của dẫn động lái như sau:
- Độ dài đòn bên:

m = 244,5 ( mm ).

- Độ dài đòn kéo ngang: n = 1478,9 ( mm ).
- Độ dài cam quay lái : ln = 1,1.lđ = 1,1.250 = 275 ( mm ).
- Góc nghiêng:

θ = 180 ( φ = 720 ).

- Chiều dài cơ sở:

B = 1630 ( mm ).

- Tay đòn:

a = 0,045 ( mm ).

SVTH: Trương Sỹ Tùng

25