NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng yên, ngày… tháng… năm 2013 Giáo viên hướng dẫn I NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Hưng yên, ngày… tháng… năm 2013 Giáo viên phản biện II MỤC LỤC MỤC LỤC III CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÁI XE HONDA CIVIC .10 TA PHẢI XÁC ĐỊNH ĐƯỢC TRẠNG THÁI CHUYỂN ĐỘNG CỦA TỪNG NHÓM CHI TIẾT ĐỂ TIẾN HÀNH MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CHO CHÚNG 53 KẾT LUẬN 54 DANH MỤC BẢNG BIỂU III DANH MỤC BẢNG BIỂU III BẢNG 2.1: BẢNG CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE HONDA CIVIC 10 BẢNG 3.1: CÁC LỆNH 2D SKETCH VẼ THÔNG THƯỜNG 32 BẢNG 3.2: CÁC LỆNH TRONG MÔI TRƯỜNG 3D 33 BẢNG 3.4: CÁC LỆNH CƠ BẢN TRONG MÔI TRƯỜNG STANDARD.IDW 36 IV DANH MỤC HÌNH VẼ HÌNH 1.1: HỆ THỐNG LÁI HÌNH 1.2: BIẾN DẠNG CỦA LỐP HÌNH 1.3: GÓC CASTER VÀ KHOẢNG CASTER .4 HÌNH 1.4: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA HỆ THỐNG LÁI CÓ TRỢ LỰC .5 HÌNH 1.5: SƠ ĐỒ CẤU TẠO HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC THỦY LỰC HÌNH 1.6: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIÊN BỐ TRÍ TRÊN TRỤC LÁI HÌNH 1.7: SƠ ĐỒ TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN .8 HÌNH 2.1: SƠ ĐỒ ĐẶT BÁNH XE DẪN HƯỚNG 12 HÌNH 2.2: SƠ ĐỒ LỰC NGANG TÁC DỤNG LÊN BÁNH XE KHI QUAY VÒNG .12 - ĐƯỜNG KÍNH TRONG: DTL = 17 (MM) HÌNH 2.3: MẶT CẮT TRỤC LÁI 20 HÌNH 2.5: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CƯỜNG HOÁ 23 HÌNH 2.6: ĐẶC TÍNH ĐIỀU KHIỂN MOTOR ĐIỆN .25 HÌNH 3.1: KHỞI ĐỘNG INVENTOR 2011 28 HÌNH 3.2: GIAO DIỆN SAU KHI KHỞI ĐỘNG INVENTOR 28 HÌNH 3.3: GIAO DIỆN CỦA MENU FILE 29 HÌNH 3.4: GIAO DIỆN CỦA MENU VIEW 29 HÌNH 3.5: GIAO DIỆN CỦA MENU TOOLS 29 HÌNH 3.6: GIAO DIỆN MENU HELP 29 V HÌNH 3.7: GIAO DIỆN THANH CÔNG CỤ VẼ SKETCH 30 HÌNH 3.8: GIAO DIỆN THANH CÔNG CỤ VẼ 3D 30 HÌNH 3.9: GIAO DIỆN THANH CÔNG CỤ LẮP GHÉP 30 HÌNH 3.10: KHỞI ĐỘNG MÔI TRƯỜNG VẼ PHÁC THẢO 31 HÌNH 3.11: GIAO DIỆN MÔI TRƯỜNG STANDARD .31 HÌNH 3.12: KHỞI ĐỘNG MÔI TRƯỜNG LẮP GHÉP 35 HÌNH 3.13: GIAO DIỆN CỦA MÔI TRƯỜNG LẮP GHÉP .35 BẢNG 3.3: CÁC LỆNH CƠ BẢN TRONG MÔI TRƯỜNG LẮP GHÉP 35 HÌNH 3.14: KHỞI ĐỘNG MÔI TRƯỜNG STANDARD.IDW 36 HÌNH 3.15: GIAO DIỆN CỦA MÔI TRƯỜNG STANDARD.IDW 36 HÌNH 3.16: KHỞI ĐỘNG PHẦN MỀM INVENTOR 37 HÌNH 3.17: VÀO MÔI TRƯỜNG VẼ STANDARD.IPT 38 HÌNH 3.18: GIAO DIỆN CỦA MÔI TRƯỜNG VẼ PHÁC THẢO 38 HÌNH 3.19: GIAO DIỆN VẼ BIÊN DẠNG 2D CỦA THANH RĂNG .39 HÌNH 3.20: DÙNG LỆNH EXTRUDED TẠO KHỐI BIÊN DẠNG 20MM DÀI 1000MM 39 HÌNH 3.21: DÙNG LỆNH EXTRUDED TẠO KHỐI BIÊN DẠNG 25MM 40 HÌNH 3.22: DÙNG LỆNH EXTRUDED TẠO KHỐI BIÊN DẠNG 40MM DÀI 600MM 40 HÌNH 3.23: TẠO GEN CHO ĐẦU THANH RĂNG 41 HÌNH 3.24:THANH RĂNG ĐƯỢC HOÀN THÀNH 41 HÌNH 3.25: VÀO MÔI TRƯỜNG VẼ STANDARD.IPT 42 VI 42 HÌNH 3.26: TẠO BIÊN DẠNG 2D CHO MÔ TƠ 42 SAU ĐÓ TA REVOLVE CÁC BIÊN DẠNG TRÒN NHƯ HÌNH VẼ DƯỚI ĐÂY: 42 43 HÌNH 3.27: TẠO KHỐI CHO VÀI BIÊN DẠNG THÂN MÔ TƠ 43 TIẾP THEO TA REVOLVE THÊM CÁC BIÊN DẠNG ĐƯỢC NHƯ HÌNH VẼ DƯỚI ĐÂY: 43 43 44 HÌNH 3.28: TẠO KHỐI BIÊN DẠNG PHÍA TRƯỚC THÂN MÔ TƠ 44 TA ĐI VÀO HOÀN THIỆN HÌNH DẠNG VÀ KẾT CẤU CỦA MƠ TƠ TRỢ LỰC: .44 44 HÌNH 3.29: MÔ TƠ TRỢ LỰC LÁI ĐƯỢC HOÀN THIỆN 44 HÌNH 3.30: MÔ HÌNH ĐÒN KÉO NGANG 45 HÌNH 3.31: CHỌN VẬT LIỆU CHO ĐÒN KÉO NGANG LÀ THÉP .46 HÌNH 3.32: TẠO RÀNG BUỘC 46 HÌNH 3.33: ĐẶT LỰC TÁC DỤNG 47 HÌNH 3.34: TẠO LƯỚI CÁC PHẦN TỬ 47 HÌNH 3.35: XUẤT KẾT QUẢ 48 HÌNH 3.36: ĐIỂM CHỊU ỨNG SUẤT LỚN NHẤT VÀ NHỎ NHẤT .48 HÌNH 3.37: KẾT QUẢ TÍNH BỀN BÁNH RĂNG .49 HÌNH 3.38: KHỞI ĐỘNG MÔI TRƯỜNG LẮP RÁP .50 VII HÌNH 3.39: GIAO DIỆN MÔI TRƯỜNG LẮP RÁP 50 HÌNH 3.40: SƠ ĐỒ CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN .51 SAU KHI GỌI CÁC CHI TIẾT RA RÙI TA TIẾN HÀNH LẮP RÁP 51 CLICK CHUỘT VÀO BIỂU TƯỢNG ĐỂ CHỌN KIỂU LẮP GHÉP GIỮA CÁC CHI TIẾT 51 GIAO DIỆN CỦA CONSTRAIN NHƯ HÌNH DƯỚI: 51 51 HÌNH 3.41: CÁC KIỂU LẮP GHÉP CỦA CONSTRAIN 51 HÌNH 3.42: SƠ ĐỒ LẮP RÁP CƠ CẤU HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN 52 HÌNH 3.43: GIAO DIỆN MÔI TRƯỜNG MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG 52 SAU ĐÓ CLICK VÀO BIỂU TƯỢNG ĐỂ GỌI HỆ THỐNG VỪA LẮP RÁP ĐỂ TIẾN HÀNH MÔ PHỎNG 52 CỬA SỔ CỦA HỆ THỐNG NHƯ HÌNH DƯỚI ĐÂY: 53 53 HÌNH 3.44: CỬA SỔ CỦA CREAT VIEW 53 TA GỌI TÊN FILE RA VÀ TIẾN HÀNH MÔ PHỎNG 53 53 HÌNH 3.45: GIAO DIỆN CỦA MÔI TRƯỜNG MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG .53 HÌNH 3.46: CỬA SỔ CỦA TWEAK COMPONENT 53 HÌNH 3.47: CỬA SỔ CỦA ANIMATION 54 VIII DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Mc M2 M3 Gbx Mômen cản quay vòng lực cản lăn gây Mômen cản quay vòng có lực ngang Y Mômen ổn định gây nên độ nghiêng ngang β trụ quay đứng Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng f Hệ số cản lăn 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Rbx λ Ro β γ δ α 20 21 22 23 Pvl’ α σcd σu Bán kính làm việc bánh xe Hệ số biến dạng lốp Với lốp áp suất thấp Góc nghiêng trụ quay đứng mặt phẳng ngang xe Góc nghiêng trụ quay đứng mặt phẳng dọc xe Góc chụm bánh xe dẫn hướng Góc nghiêng bánh xe dẫn hướng Mômen cản lớn quy dẫn tới vành tay lái Tỷ số truyền cấu lái Tỷ số truyền dẫn động lái Hiệu suất thuận cấu lái Bán kính vành tay lái Lực tác dụng lên vành tay lái trợ lực không làm việc Lực tác dụng lên vành tay lái trợ lực Lực để thắng cản ma sát lực ép dầu tuần hoàn hai khoang xi lanh lực Hệ số tăng tải hệ thống lái trợ lực không làm việc Ứng suất chèn dập Ứng suất uốn TT Mcvl ic id ηt Rvl P”vl Pvl Tên đầy đủ IX LỜI NÓI ĐẦU Trong công công nghiệp hóa, đại hóa đất nước, nhà nước ta chủ trương đẩy mạnh nghành công nghiệp ôtô có 14 liên doanh ôtô Việt Nam hoạt động đưa thị trường nhiều loại xe có chất lượng cao, ứng dụng tiến khoa học công nghệ tiên tiến Trong hệ thống lái ôtô ví dụ Hệ thống có chức điều khiển hướng chuyển động ô tô, đảm bảo tính ổn định chuyển động thẳng quay vòng bánh xe dẫn hướng Trong trình chuyển động hệ thống lái có ảnh hưởng lớn đến an toàn chuyển động quỹ đạo chuyển động ô tô, đặc biệt xe có tốc độ cao Do người ta không ngừng cải tiến hệ thống lái để nâng cao tính Xuất phát từ yêu cầu đặc điểm đó, em giao thực nghiên cứu đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế, mô hệ thống lái trợ lực điện phần mềm Inventor” nhằm mục đích giảm cường độ cho người lái, làm tăng thêm tính động độ an toàn chuyển động xe Đây lĩnh vực mẻ, phức tạp đòi hỏi kiến thức điện tử - tin học, điện tử chưa có nhiều tài liệu tham khảo Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo thuộc môn công nghệ ô tô trường Đại học Sư phạm Kĩ thuật Hưng Yên đặc biệt thầy giáo Phạm Văn Kiêm nhiệt tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành tốt đề tài Tuy nhiên, lần đầu làm công tác thiết kế, thời gian lại có hạn nên không tránh khỏi thiếu sót Kính mong góp ý, bảo thầy cô bạn để em hiểu rõ Hưng Yên, ngày tháng năm 2013 Sinh viên Nguyễn Hữu Tuân X Hình 3.25: Vào môi trường vẽ Standard.ipt • Ta tạo biên dạng 2D cho chi tiết: Hình 3.26: Tạo biên dạng 2D cho mô tơ • Sau ta Revolve biên dạng tròn hình vẽ đây: 42 Hình 3.27: Tạo khối cho vài biên dạng thân mô tơ • Tiếp theo ta Revolve thêm biên dạng hình vẽ đây: 43 Hình 3.28: Tạo khối biên dạng phía trước thân mô tơ • Ta vào hoàn thiện hình dạng kết cấu mơ tơ trợ lực: Hình 3.29: Mô tơ trợ lực lái hoàn thiện 3.3 Sử dụng Autodest Inventor tính bền số chi tiết 3.3.1 Các bước tính bền Inventor Ta chọn phương pháp phần tử hữu hạn để kiểm bền số chi tiết phần mềm Inventor 2011 bước sau: a Chọn kiểu phần tử : Có thể chọn phần tử phẳng , phần tử khối , phần tử bậc thấp Sau chọn kiểu phần tử cần phải khai báo số thực phù hợp với phần tử 44 b c d e f chọn Các số chiều dày , chiều cao , diện tích mặt cắt , mô men quán tính mặt cắt Khai báo vật liệu : Cần khai báo tính chất vật liệu chế tạo vật thể mô đun đàn hồi , hệ số poat xông , trọng lượng riêng Xây dựng mô hình , vẽ vật thể cần khảo sát cách cho tọa độ vào điểm hệ trục tọa độ chọn trước Chia phần tử : Chọn nút , khai báo số lượng phần tử chương trình tự động chia vật thể thành số hữu hạn phần tử lưới Đặt điều kiện biên : Lựa chọn buộc bậc tự nút đặc biệt mối liên kết phần tử với , phần tử với giá Đặt tải trọng tác dụng lên vật thể khảo sát Chọn yêu cầu giải toán : Chọn điều kiện số bước tính , tiêu hội tụ cách xuất kết vào file liệu 3.3.2 Kiểm bền đòn kéo ngang hình thang lái (thanh ổn định) - Lập mô hình tính toán bền: Mô hình đòn kéo ngang hình thang lái: Các bươc tính bền hình thang lái: Hình 3.30: Mô hình đòn kéo ngang - Chọn vật liệu: 45 - Hình 3.31: Chọn vật liệu cho đòn kéo ngang thép Tạo ràng buộc cố định - Hình 3.32: Tạo ràng buộc Đặt lực momen tác dụng 46 Hình 3.33: Đặt lực tác dụng - Tạo lưới phần tử - Hình 3.34: Tạo lưới phần tử Tính toán kết quả: 47 - Hình 3.35: Xuất kết Điểm chịu ứng suất lớn nhỏ Hình 3.36: Điểm chịu ứng suất lớn nhỏ Kết luận : Tính bền theo phương pháp truyền thống Ứng suất uốn dọc δud = 4514.4 (KG/cm2) Theo ứng dụng Simulation Ứng suất uốn dọc δud = 5007,6( MN/cm2 ) Giá trị ứng suất đòn kéo ngang nhận từ sử dụng phần mềm có giá trị so với phương pháp tính toàn truyền thống không khác nhiều Điều chứng tỏ dùng phần mềm để tính ứng suất , với mô hình cho kết có độ xác tương đối 48 cao Như yên tâm sử dụng phần mềm để xác định ứng suất toán kiểm tra bền 3.3.3 Tính bền bánh Các bước tính toán tương tự tính đòn kéo ngang Ta thu kết tính toán sau Hình 3.37: Kết tính bền bánh Kết tính toán theo phương pháp truyền thống Ứng suất uốn bánh răng: δu = 46,22 MN/m2 Kết tính theo phần mềm Ứng suất uốn: δkn = 47.6( MN/m2 ) Kết luận: Kết tính toán phần mềm so với phương pháp truyền thống sai lệch không đáng kể 49 3.4 Lắp ráp chi tiết • Mở môi trường làm việc, chọn New/ standard.iam Hình 3.38: Khởi động môi trường lắp ráp • Ta chọn môi trường lắp ráp Stardard.iam để khởi động môi trường lắp ráp Hình 3.39: Giao diện môi trường lắp ráp • Sau click chuột chọn biểu tượng ráp để gọi chi tiết môi trương lắp 50 Hình 3.40: Sơ đồ chi tiết hệ thống lái trợ lực điện • Sau gọi chi tiết rùi ta tiến hành lắp ráp • Click chuột vào biểu tượng để chọn kiểu lắp ghép chi tiết Giao diện constrain hình dưới: Hình 3.41: Các kiểu lắp ghép constrain • Ta tiến hành lắp ráp nhóm chi tiết với kiểu lắp ghép cho phù hợp với vị trí tác dụng chi tiết • Ràng buộc số chi tiết với biểu tượng ráp môi trường lắp 51 • Sau lắp ghép ta hệ thống lái hình dưới: Hình 3.42: Sơ đồ lắp ráp cấu hệ thống lái trợ lực điện 3.5 Mô chuyển động hệ thống lái • Mở môi trường làm việc, chọn New / standard.ipn Hình 3.43: Giao diện môi trường mô chuyển động • Sau click vào biểu tượng mô để gọi hệ thống vừa lắp ráp để tiến hành 52 • Cửa sổ hệ thống hình đây: Hình 3.44: Cửa sổ Creat View • Ta gọi tên file tiến hành mô Hình 3.45: Giao diện môi trường mô chuyển động • Ta phải xác định trạng thái chuyển động nhóm chi tiết để tiến hành mô chuyển động cho chúng • Sau xác định trạng thái chuyển động ta click để gán chuyển động cho chi tiết Hình 3.46: Cửa sổ Tweak Component • Lần lượt làm với chi tiết chuyển động hệ thống gộp chuyển động chúng thành nhóm chuyển động • Tiếp theo ta vào biểu tượng để xem chuyển động hiệu chỉnh 53 Hình 3.47: Cửa sổ Animation KẾT LUẬN 54 Sau thời gian tập trung nghiên cứu tài liệu, khảo sát, tính toán, tìm hiểu thực tế, với chủ động, nỗ lực cố gắng thân, cộng với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo Phạm Văn Kiêm thầy Bộ môn công nghệ ô tô, em hoàn thành đồ án: “Thiết kế, mô hệ thống lái trợ lực điện phần mềm Inventor”, đủ khối lượng, tiến độ thời gian Với nhiệm vụ giao đồ án em thực công việc sau: - Tổng quan hệ thống lái ô tô nói chung - Tính toán hệ thống lái xe Honda Civic - Thiết kế, lắp ráp, mô hệ thống lái trợ lực điện phần mềm Inventor Phần vẽ em có vẽ: + Bản vẽ thiết kế mô tơ trợ lực lái + Bản vẽ thiết kế Trong thời gian làm đồ án em cố gắng tìm hiểu thêm sách thực tế xong hạn chế trình độ thời gian nên đồ án em nhiều thiếu sót tính toán lựa chọn phương án, số vấn đề mà em chưa thể sâu vào chi tiết mà em dùng thông số tham khảo nên đồ án tốt nghiệp em nhiều hạn chế Em mong nhận giúp đỡ thầy cô giáo bạn bè đồng nghiệp để đồ án em hoàn thiện Qua đồ án tốt nghiệp giúp em lần làm quen thiết kế tính toán ôtô, giúp em hiểu sâu hệ thống lái nguyên lí hoạt động phận hệ thống Ngoài qua đề tài giúp em tăng khả nghiên cứu đọc tài liệu Em xin chân thành cảm ơn Hưng Yên, ngày tháng năm 2013 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 Nguyễn Trọng Hiệp- Giáo trình Chi tiết máy (Tập 1, 2) – NXB Giáo Dục Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng - Lý thuyết Ô tô - máy kéo – NXB Khoa học Kỹ thuật –Giáo trình Thiết kế tính toán Ô tô - máy kéo (Tập 1, 2, 3) Phạm Minh Thái- Hướng dẫn làm đồ án môn học: Thiết kế hệ thống lái Ô tô - máy kéo bánh xe – Trường ĐHBK Hà Nội Trang bị thuỷ khí ô tô – Trường ĐHBK Hà Nội Tài liệu học tập nội khoa CKĐL trường ĐHSPKT Hưng Yên 56 ... 23 HèNH 2.6: C TNH IU KHIN MOTOR IN .25 HèNH 3.1: KHI NG INVENTOR 2011 28 HèNH 3.2: GIAO DIN SAU KHI KHI NG INVENTOR 28 HèNH 3.3: GIAO DIN CA MENU FILE 29 HèNH... STANDARD.IDW 36 HèNH 3.15: GIAO DIN CA MễI TRNG STANDARD.IDW 36 HèNH 3.16: KHI NG PHN MM INVENTOR 37 HèNH 3.17: VO MễI TRNG V STANDARD.IPT 38 HèNH 3.18: GIAO DIN CA MễI TRNG... c giao thc hin v nghiờn cu ỏn tt nghip vi ti: Thit k, mụ phng h thng lỏi tr lc in bng phn mm Inventor nhm mc ớch gim cng cho ngi lỏi, lm tng thờm tớnh c ng v an ton chuyn ng ca xe õy l mt