x
0
r
bx
r
Y
ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI
1.1 .Vai trò và nhiệm vụ của hệ thống lái
Hệ thống lái được sử dụng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ
cho ô tô chuyển động theo một hướng nhất định tùy theo tác động của người
lái.
1.2 .Kết cấu hệ thống lái
Hình 1.1 - Hệ thống lái
Hệ thống lái có nhiều loại khác nhau nhưng hầu hết đều có các bộ phận
như hình vẽ 1-1, bao gồm:
1- Vô lăng
2- Trục lái
3- Cơ cấu lái
4- Đòn quay đứng
5- Đòn kéo dọc
6- Hình thang lái
7- Đòn ngang
8- Cam quay
9- Bánh xe dẫn hướng
1.3 .Phân loại
a, Theo bố trí bánh lái
Theo bố trí bánh lái chia ra hệ thống lái với bánh lái bố trí bên phải
hoặc bên trái. Tùy thuộc vào điều kiện địa lý và luật pháp của từng quốc gia.
b,Theo số lượng bánh dẫn hướng

- Có khả năng điều chỉnh khe hở ăn khớp giữa các bánh răng. Đường
trục của con lăn nằm lệch với đường trục của trục vít một đoạn ∆ = 5 ÷ 7mm,
điều này cho phép triệt tiêu sự ăn mòn khi ăn khớp bằng cách điều chỉnh trong
quá trình sử dụng.
• Cơ cấu lái kiểu trục vít êcu bi- thanh răng- cung răng.
Gồm một trục vít, cả hai đầu trục vít được đỡ bằng ổ bi đỡ chặn. Trục vít
và êcu có rãnh tròn có chứa các viên bi,các viên bi lăn trong rãnh và truyền
lực. 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.
10
9
8
3
2
1
7
6
5
4

.
Hình 1.4 - Cơ cấu lái kiểu trục vít êcu bi-thanh răng cung răng
1. Vỏ cơ cấu lái 6. Phớt
2.Bi dưới 7. Đai ốc điều chỉnh
3.Trục vít 8. Đai ốc hãm
4.Êcu bi 9.Bánh răng rẻ quạt

của các răng đai ốc bi cũng bằng nhau. Do vậy tỷ số truyền của mỗi
răng là không đổi ở bất kỳ góc quay nào của trục răng rẻ quạt và bằng tỷ số
sau :
C
D
c=c=c
d=d=d
C
C
D
D
Hình 1.5 - Cơ cấu lái loại trục vít -êcu bi cung răng
• Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng
Cơ cấu lái kiểu bánh răng -thanh răng gồm bánh răng ở phía dưới trục lái
chính ăn khớp với thanh răng, trục bánh răng được lắp trên các ổ bi.Thanh
răng có cấu tạo dạng răng nghiêng, phần cắt răng của thanh răng nằm ở phía
giữa, phần thanh còn lại có tiết diện tròn. Khi vô lăng quay, bánh răng quay
làm thanh răng chuyển động tịnh tiến sang phải hoặc sang trái trên hai bạc
trượt.Sự dịch chuyển của thanh răng được truyền tới đòn bên qua các đầu
thanh răng, sau đó làm quay bánh xe dẫn hướng quanh trụ xuay đứng.
11
10
9
8
7
6
5
4
3
12

1.5 Phương án lựa chọn dẫn động lái
Dẫn động lái gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngỗng
quay của tất cả các bánh xe dẫn hướng khi quay vòng.
Phần tử cơ bản của dẫn động lái là hình thang lái, nó được tạo bởi cầu
trước, đòn kéo ngang và các đòn bên. Sự quay vòng của ôtô là rất phức tạp, để
đảm bảo đúng mối quan hệ động học của các bánh xe phía trong và phía ngoài
khi quay vòng là một điều khó thực hiện vì phải cần tới dẫn động lái 18 khâu.
Hiện nay người ta chỉ đáp ứng điều kiện gần đúng của mối quan hệ động học
đó bằng hệ thống khâu khớp và đòn kéo tạo lên hình thang lái.
- Dẫn động lái bốn khâu.
Hình thang lái bốn khâu đơn giản dễ chế tạo đảm bảo được động học và động
lực học quay vòng các bánh xe. Nhưng cơ cấu này chỉ dùng trên xe có hệ
thống treo phụ thuộc (lắp với dầm cầu dẫn hướng). Do đó chỉ được áp dụng
cho các xe tải và những xe có hệ thống treo phụ thuộc, còn trên xe du lịch
ngày nay có hệ thống treo độc lập thì không dùng được.
V
Hình 1.7 - Dẫn động lái 4 khâu.
- Dẫn động lái sáu khâu:
Dẫn động lái sáu khâu được lắp đặt hầu hết trên các xe du lịch có hệ thống
treo độc lập lắp trên cầu dẫn hướng. Ưu điểm của dẫn động lái sáu khâu là dễ
lắp đặt cơ cấu lái, giảm được không gian làm việc, bố trí cường hoá lái thuận
tiện ngay trên dẫn động lái, Hiện nay dẫn động lái sáu khâu được dùng rất
thông dụng trên các loại xe du lịch như : Toyota, Nisan, Mercedes,Kia ….
Với đề tài thiết kế hệ thống lái cho kia morning, hệ thống treo độc lập do đó ta
chọn dẫn động lái sáu khâu. Đặc điểm của dẫn động lái sáu khâu là có thêm
thanh nối nên ngăn ngừa được ảnh hưởng sự dịch chuyển của bánh xe dẫn
hướng này lên bánh xe dẫn hướng khác.
Hình 1.8 - Dẫn động lái sáu khâu.

CHƯƠNG II

Để đảm bảo động học quay vòng của các bánh xe dẫn hướng cần thỏa
mãn
B
Cotg Cotg
L
α − β =
(2.1)


Trong ®ã:
α : Góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng bên ngoài.
β : Góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng bên trong.
B : Chiều rộng cơ sở.
L : Chiều dài cơ sở.
Để thỏa mãn một cách chính xác biểu thức trên thì dẫn động lái phải có
18 khâu và có cấu tạo phức tạp. Vì vậy , trong thực tế người ta thường sử
dụng các cơ cấu dẫn động đơn giản hơn mà vẫn đảm bảo được gần đúng công
thức trên , trong đó cơ cấu được sử dụng phổ biến hơn cả là hình thang lái
Đan tô. Kinh nghiệm cho thấy, nếu lựa chọn các thông số của hình thang lái
một cách hợp lý thì có thể thỏa mãn được công thức 2.1
Hình 2-1 : Sơ đồ động học quay vòng.