Bài giảng Tính toán thiết kế ô tô

 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN 
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC 
BÀI GIẢNG 
 HỌC PHẦN: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ô TÔ 
 SỐ TÍN CHỈ: 02 
 LOẠI HÌNH ĐÀO TẠO: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY 
 NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ 
Hưng Yên - 2015 
1 
CHƢƠNG I: BỐ TRÍ CHUNG CỦA ÔTÔ 
1.1. BỐ TRÍ ĐỘNG CƠ Ô TÔ. 
Trên ô tô động cơ có thể bố trí ở rất nhiều vị trí nhƣng trên các loại ô tô hiện đại thì 
động cơ thƣờng đƣợc bố trí ở các ví trí sau: 
- Động cơ đặt ở đằng trƣớc xe ( loại FF). 
- Động cơ đặt ở giữa xe (loại MR). 
- Động cơ đặt ở đằng sau xe (loại RR). 
1.1.1. Các vị trí dặt động cơ trên các xe hiện nay 
 Dƣới đây là vị trí của động cơ trên các loại xe cụ thể: 
Hình 1: Động cơ đặt trước loại hộp số thường có 
cầu trước chủ động 
Hình 2: Động cơ đặt trước loại hộp số tự động có 
cầu trước chủ động 
Hình 3: Động cơ đặt trước loại hộp số thường có Hình 4: Động cơ đặt trước loại hộp số thường có 
cầu sau chủ động cầu sau chủ động 
1.1.2. Các sơ đồ bố trí động cơ trên các loại xe 
 Trên ô tô có rất nhiều cách để bố trí động cơ ô tô, tùy theo loại xe cụ thể mà có cách bố trí 
riêng sao cho phù hợp với điều kiện sử dụng. 
a. Bố trí động cơ trên xe con 
2 
HL§ C
C§C§
HL§ C
H
L
§
C
HL§ C
H L DCC
H
L
C
CD
HL
P
C
C
CD
CD
CD
HL
CD K
C C
DC
DC
DC
 Hình 5: Các vị trí đặt động cơ trên xe con 
b. Bố trí động cơ trên xe khách: 
3 
 Hình 6: Các vị trí đặt động cơ trên xe khách 
c. Bố trí động cơ trên xe tải: 
 Hình 7: Các vị trí đặt động cơ trên xe tải 
1.2. BỐ TRÍ CÁC HỆ THỐNG GẦM Ô TÔ 
1.2.1. Hệ thống treo 
 Hệ thống treo ở đây đƣợc hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xe và khung xe 
hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi. 
4 
 Hình 8: Vị trí đặt hệ thống treo trên ô tô 
1.2.2. Hệ thống phanh 
a. Hệ thống phanh dầu 
Hệ thống phanh có nhiệm vụ làm giảm tốc độ của ôtô hoặc làm dừng hẳn sự 
chuyển động của ôtô. Hệ thống phanh còn đảm bảo giữ cố định xe trong thời gian dừng. 
Đối với ôtô hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng nhất vì nó đảm bảo 
cho ôtô chuyển động an toàn ở chế độ cao, cho phép ngƣời lái có thể điều chỉnh đƣợc 
tốc độ chuyển động hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm. 
Hình 9. Vị trí hệ thống phanh dầu trên ô tô 
b. Hệ thống phanh khí 
 Kết cấu của hệ thống phanh khí gồm có cơ cấu phanh và bộ phận dẫn động phanh. 
Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp tạo ra sức cản chuyển động của ô tô. Còn bộ phận 
5 
dẫn động phanh thì làm nhiệm vụ truyền năng lƣợng cho cơ cấu phanh và điều khiển cơ 
cấu phanh trong qúa trình phanh. 
Hình 10. Bố trí hệ thống phanh khí 
1.2.3. Hệ thống lái 
 Hệ thống lái là hệ thống điều khiển hƣớng chuyển động của xe. Nó có tác dụng là 
dùng để thay đổi hƣớng chuyển động nhờ quay các bánh xe dẫn hƣớng cũng nhƣ để giữ 
hƣớng chuyển động thẳng hoặc cong của ôtô khi cần thiết. Trong quá trình chuyển động 
hệ thống lái có ảnh hƣởng lớn đến sự an toàn chuyển động nhất là ở tốc độ cao do đó hệ 
thống lái không ngừng đƣợc hoàn thiện. 
2. 
 Hình 11. Bố trí hệ thống lái trên ô tô 
6 
 ch-¬ng II 
 §éng häc, ®éng lùc häc cña c¬ cÊu trôc khuûu thanh 
truyÒn. 
2.1.Động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền 
2.1.1. Động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền giao tâm 
Trong ®éng c¬ ®èt trong kiÓu piston, th-êng dïng hai lo¹i c¬ cÊu trôc khuûu thanh 
truyÒn lo¹i giao t©m lµ lo¹i ®-êng t©m chèt piston n»m trªn mÆt ph¼ng chøa ®-êng t©m 
xylanh vµ t©m trôc khuûu ; lo¹i lÖch t©m lµ lo¹i ®-êng t©m chèt piston kh«ng n»m trªn 
mÆt ph¼ng chøa ®-êng t©m xylanh ( lo¹i lÖch t©m chèt) hoÆc mÆt ph¼ng chøa ®-êng t©m 
xylanh kh«ng chøa ®-êng t©m trôc khuûu ( lo¹i lÖch t©m xylanh). 
2.1.1.1.Qui luËt ®éng häc cña c¬ cÊu trôc khuûu thanh truyÒn giao t©m. 
Nghiªn cøu qui luËt chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña piston lµ nhiÖm vô chñ yÕu cña ®éng 
häc. ®Ó tiÖn viÖc nghiªn cøu, ta gi¶ thiÕt trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, trôc khuûu quay víi 
mét tèc ®é gãc kh«ng ®æi. 
a. ChuyÓn vÞ cña piston. 
H×nh 1.1 giíi thiÖu s¬ ®å cña c¬ cÊu trôc khuûu thanh truyÒn giao t©m. Tõ h×nh 1.1 
ta thÊy chuyÓn vÞ x tÝnh tõ ®iÓm chÕt trªn (§CT) cña piston tuú thuéc vµo vÞ trÝ cña trôc 
khuûu ( trÞ sè cña x thay ®æi theo gãc quay cña trôc khuûu ). Tõ h×nh vÏ ta cã: 
 )'(' DBDOAOABx 
 )coscos()(  lRRl 
 hay R
ll
lx )]cos(cos)[( 


 (2-1) 
§©y lµ d¹ng c«ng thøc chÝnh x¸c cña chuyÓn vÞ piston. §Ó tÝnh to¸n trÞ sè gÇn ®óng cña x, 
ta cã thÓ dïng c«ng thøc gÇn ®óng. Tõ tam gi¸c OCB’, ta cã: 
7 
Khai triÓn vÕ ph¶i cña ®¼ng thøc trªn theo nhÞ 
thøc niut¬n ta cã : 
...sin
16
1
sin
8
1
sin
2
1
1 664422    
Bá c¸c sè h¹ng luü thõa bËc 4 trë lªn råi thay 
trÞ sè gÇn ®óng cña cos  vµo ph-¬ng tr×nh (2-1), sau khi rót gän ta cã c«ng thøc gÇn ®óng 
sau ®©y: 
 )]2cos1(
4
)cos1[( 

 Rx (2-2) 
HoÆc ARx . trong ®ã )2cos1(
4
)cos1( 

 A 
TrÞ sè A ®-îc tÝnh s½n theo vµ  ghi trong b¶ng thèng kª ë phÇn phô lôc (KÕt cÊu vµ 
tÝnh to¸n ®éng c¬ ®èt trong- §HBKHN). 
b. VËn tèc cña piston. 
LÊy ®¹o hµm c«ng thøc (1-2) ®èi víi thêi gian, ta cã tèc ®é dÞch chuyÓn (vËn tèc) 
cña piston: 

 d
d
d
d
d
d
d
d
v x
t
x
t
x (2-3) 
Trong ®ã 
 d
d x lµ tèc ®é gãc cña trôc khuûu. 
H×nh 2.1. S¬ ®å c¬ cÊu trôc khuûu thanh 
 truyÒn giao t©m. 
8 
 BRRv  

  )2sin
2
(sin (2-4) 
 BRv  
Trong ®ã : 
 )2sin
2
(sin 

 B 
c. Gia tèc cña piston. 
LÊy ®¹o hµm cña c«ng thøc (1-3) ®èi víi thêi gian ta cã c«ng thøc tÝnh gia tèc cña 
piston: 

.
d
d
d
d
d
d
d
d
j v
t
v
t
v 
 )2cos(cos2   Rj (2-5) 
HoÆc CRj 2 
Trong ®ã: 
)2cos(cos  C 
TrÞ sè cña C tÝnh theo vµ  ®-îc thèng kª trong phÇn phô lôc (KÕt cÊu vµ tÝnh 
to¸n ®éng c¬ ®èt trong - §HBKHN). 
 ChiÒu cña gia tèc qui ®Þnh nh- sau: chiÒu h-íng t©m O lµ chiÒu d-¬ng, ng-îc l¹i lµ 
©m. 
Gia tèc ®¹t cùc ®¹i khi ®¹o hµm : 
0)2sin2(sin2  
R
d
d j
Tøc lµ : 0)cos41(sincossin4sin)2sin2(sin    
Tõ ph-¬ng tr×nh trªn ta cã : 
0sin khi 0 vµ 0180 
0cos41  khi )
4
1
arccos(

Trong tr-êng hîp thø nhÊt, khi 0 vµ 0180 gia tèc ®¹t cùc trÞ: 
 )1(20  Rj (2-6) 
 )1(2
1800

Rj 
Trong tr-êng hîp thø 2, khi )
4
1
arccos(

 cùc trÞ cña gia tèc b»ng: 
9 
 )
8
1
1(2'

 Rj 
TrÞ sè cña ' j chØ tån t¹i khi 4/1  
 )
8
1
(2'

 Rj (2-7) 
TrÞ sè chªnh lÖch tuyÖt ®èi gi÷a ' j vµ 0180 j 
 lµ: 





 8
)14(
)1()
8
1
(
2
222
180' 0
RRRjj 
Khi 
4
1
  trÞ sè chªnh lÖch nµy b»ng kh«ng. 
Lóc nµy: min
2
180'
)1(0 jRjj  
Quan hÖ cña hµm )( fj khi 4/1  vµ 4/1  
BiÓu thÞ trªn h×nh (1.2) 
0
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 5 6 7 8
R
ω
²(
1-
λ)
j
180º90º
λ>¼
a
b
R
ω
²(
1
+
λ) R
ω
²(
1-
λ)
α'º
2
R
ω
²
2
R
ω
²
180º90º
R
ω
²(
λ+
1/
8λ
)
R
ω
²(
1
+
λ)
α'º
Rω ²((4λ-1)/8λ)
λ<¼
αº
²
H×nh 1.2. quan hÖ cña hµm sè )( fj khi 4/1  vµ 4/1  
d. Qui luËt ®éng lùc cña thanh truyÒn. 
ChuyÓn ®éng cña thanh truyÒn c¬ cÊu trôc khuûu thanh truyÒn lµ chuyÓn ®éng song 
ph¼ng : ®Çu nhá chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn, ®Çu to chuyÓn ®éng quay. ChuyÓn ®éng cña thanh 
truyÒn biÕn thiªn theo quan hÖ sau: 
)sinarcsin(  (2- 8) 
Gãc lÖch nµy ®¹t trÞ sè cùc ®¹i khi 090 vµ 0270 . Lóc ®ã  arcsinmax 
10 
LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña c«ng thøc (2-8) ®èi víi thêi gian ta cã c«ng thøc tÝnh vËn tèc 
gãc cña thanh truyÒn: 
  


d
d
d
d
d
d
d
d
tt
tt (2-9) 
Trong ®ã  lµ vËn tèc gãc cña trôc khuûu. 
Do  sinsin nªn ®¹o hµm 2 vÕ cña ®¼ng thøc ta cã: 
  dd coscos 
Tõ ®ã ta cã: 



cos
cos
d
d
Thay quan hÖ trªn vµo (1-8) ta cã : 


cos
cos
 tt 
HoÆc 
 

 cos
sin1 22 
 tt (2-10) 
ë 00 vµ 0180 ta cã  max hoÆc  max 
§¹o hµm 2 vÕ c«ng thøc (2-10) ®èi víi thêi gian ta cã c«ng thøc tÝnh gia tèc gãc cña 
thanh truyÒn: 




d
d
d
d
d
d
d
d tt
t
tt
t
tt
tt 
Vµ 
2/32
22
)2sin1(
sin
)1(
 

 tt (2-11) 
2.1.2. ®éng häc cña c¬ cÊu trôc khuûu thanh truyÒn lÖch t©m. 
2.1.2.1. Qui luËt ®éng häc cña piston cña c¬ cÊu trôc khuûu thanh truyÒn lÖch 
t©m. 
Trong mét sè ®éng c¬ ®èt trong, nhÊt lµ c¸c ®éng c¬ cao tèc, hµnh tr×nh ng¾n, ng-êi 
ta th-êng dïng c¬ cÊu trôc khuûu thanh truyÒn lÖch t©m ®Ó nh»m ®¹t 2 môc ®Ých sau: 
- Gi¶m lùc ngang N t¸c dông lªn xylanh do ®ã gi¶m ®-îc ®é va ®Ëp, gi¶m mµi mßn 
piston, xÐc m¨ng vµ xylanh. 
11 
- T¨ng ®ù¬c dung tÝch c«ng t¸c cña xylanh trong khi vÉn gi÷ nguyªn ®-êng kÝnh D 
vµ b¸n kÝnh quay R cña trôc khuûu. 
S¬ ®å c¬ cÊu trôc khuûu thanh truyÒn lÖch t©m giíi thiÖu trªn h×nh 2.2 . §é lÖch t©m 
lu«n lu«n lÖch theo chiÒu quay(n»m vÒ phÝa ph¶i ®-êng t©m xylanh) do ®ã c¬ cÊu nµy cã 
nhiÒu ®iÓm kh¸c biÖt vÒ ®éng häc so víi c¬ cÊu giao t©m. 
a. VÞ trÝ ®iÓm chÕt. 
Nh- trªn h×nh 2.2 ta thÊy khi piston lªn ®Õn ®iÓm chÕt trªn A’ th× t©m chèt khuûu B 
trïng víi A1, lÖch víi ®-êng t©m xylanh mét gãc 1 . Khi chèt piston xuèng ®Õn ®iÓm 
chÕt d­íi A’’ th× t©m chèt khuûu trïng víi A2 vµ lÖch víi ®-êng t©m xylanh mét gãc 2 . 
Do ( 2 - 1 )>180
0 nªn ta dÔ dµng rót ra kÕt luËn lµ qu¸ tr×nh n¹p lý thuyÕt cña c¬ cÊu trôc 
khuûu thanh truyÒn lÖch t©m ®-îc kÐo dµi. 
VÞ trÝ cña §CT vµ §CD x¸c ®Þnh dÔ dµng qua 
1 vµ 2 . Tõ tam gi¸c A’OE vµ A’’OE ta rót 
ra : 
Rl
a
OA
OE
'
sin 1 (2-12) 
Rl
a
OA
OE
''
sin 2 
§Ó dÊu (-) v× 02 180 
Trong ®ã : a lµ ®é lÖch t©m 
 l lµ chiÒu dµi thanh truyÒn 
 R lµ b¸n kÝnh quay cña trôc 
khuûu. 
Gäi k
R
a
 lµ hÖ sè lÖch t©m 
Vµ 
l
R
  lµ tham sè kÕt cÊu 
Ta cã: 
1
sin 1


k
 (2-13) 
H×nh 2.2. C¬ cÊu trôc khuûu thanh 
truyÒn lÖch t©m 
12 
1
sin 2


k
Do ®ã : )
1
arcsin(1


k
 )
1
arcsin(2


k
 (1-14) 
b. Hµnh tr×nh cña piston. 
Gäi S1 , S2 lµ kho¶ng c¸ch tõ §CT ®Õn A’ vµ §CD ®Õn A’’ ®Õn trôc hoµnh qua gèc 0 
th× hµnh tr×nh S cña piston cã thÓ x¸c ®Þmh dÔ dµng: 
 222221 )()( aRlaRlSSS 
 2222 )1
1
()1
1
([ kkR 

 (2-15) 
Râ rµng lµ nÕu k = 0 ; S = 2R 
Th«ng th-êng k cã trÞ sè rÊt nhá th-êng chØ biÕn ®éng trong kho¶ng k = 0,04 0,2. 
Tuy r»ng vÒ mÆt lý thuyÕt ®é lÖch t©m a cã thÓ ®¹t : a = l - R. §iÒu kiÖn ®Ó c¬ cÊu lÖch 
t©m cã thÓ ho¹t ®éng ®-îc cã thÓ rót ra tõ ®iÒu kiÖn tån t¹i cña sè h¹ng thø 2 trong 
ph-¬ng tr×nh(2-15). 
Thùc vËy ®Ó vÕ thø 2 tån t¹i, ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn d-íi ®©y: 
1
1

k 
Mµ k
R
a
R
R
1
1
1

Do ®ã ®é lÖch t©m t-¬ng ®èi ph¶i n»m trong ph¹m vi sau: 
1
1
0 

k 
c. ChuyÓn vÞ, vËn tèc vµ gia tèc cña piston. 
 ChuyÓn vÞ cña piston 
Tõ h×nh 1.3 ta thÊy khi trôc khuûu quay ®i mét gãc , chuyÓn vÞ cña piston tÝnh tõ 
§CT A’ cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: 
 xSSx 1 
13 
Trong ®ã 
 )cos
1
(coscoscos 

  RlRS x 
 221 )1
1
([ kRS 

] 
V× vËy: 
)cos
1
(cos)1
1
([ 22 


 kRx (2-16) 
Thay tÊt c¶ vµo (1-12) sau khi rót gän ta cã : 
 (2-17) 
Tuy nhiªn, do hÖ sè k th-êng rÊt nhá nªn nÕu bá qua c¸c sè h¹ng k2, ph-¬ng tr×nh 
(1-14) cã d¹ng kh¸ ®¬n gi¶n: 
]sin)2cos1(
4
)cos1[(  

 kRx (2-18) 
 VËn tèc cña piston. 
LÊy ®¹o hµm 2 vÕ ph-¬ng tr×nh (1-14) ®èi víi thêi gian ta cã c«ng thøc tÝnh vËn tèc 
cña piston : 
)cos2sin
2
(sin  

  
kR
d
d
d
d
d
d
v
t
x
t
x (2-19) 
 Gia tèc cña piston. 
LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña ph-¬ng tr×nh (1-18) ®èi víi thêi gian ta cã c«ng thøc tÝnh gia 
tèc piston: 
)sin2cos(cos2    
kR
d
d
d
d
d
d
j
t
v
t
v (2-20) 
2.1.2.2. Động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền lệch tâm 
Trong phÇn chøng minh qui luËt ®éng häc cña piston ta cã ®¼ng thøc : 
)(sinsin k  (2-21) 
Do ®ã chuyÓn vÞ gãc cña thanh truyÒn cña c¬ cÊu trôc khuûu thanh truyÒn lÖch t©m ®-îc 
x¸c ®Þnh dÔ dµng theo c«ng thøc trªn: 
  

 

sin2cos
4
[cos)]
2
1
4
11
()1
1
([ 222 kRkkRx 
14 
)]sin(arcsin[ k  
LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña (1-20) ®èi víi thêi gian ta cã c«ng thøc tÝnh tèc ®é gãc cña thanh 
truyÒn 
 

coscos 
td
d
Do ®ã : 


cos
cos
 tt (2-22) 
C«ng thøc trªn còng hoµn toµn gièng nh- c«ng thøc tÝnh tèc ®é gãc chña thanh truyÒn 
giao t©m, nh-ng quan hÖ cña  vµ th× ph¶i x¸c lËp theo c«ng thøc (1-20) do vËy: 
22 )(sin1
cos
k
tt
 
 
 (2-23) 
LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña (1-21) ®èi víi thêi gian ta cã c«ng thøc tÝnh gia tèc cña thanh 
truyÒn: 




d
d
d
d
d
d
d
d tt
t
tt
t
tt
tt 
 )
sin
sin
cos(cossecsin 2232

   tt (2-24) 
Khi 090 vµ 0270 gia tèc gãc cña thanh truyÒn cña c¬ cÊu lÖch t©m còng ®¹t trÞ sè 
cùc ®¹i: 
Khi 090 
22
2
max
)1(1 k
tt


 (2-25) 
Khi 0270 
22
2
max
)1(1 k
tt


 (2-26) 
a. Khèi l-îng cña c¸c chi tiÕt chuyÓn ®éng. 
Khèi l-îng cña c¸c chi tiÕt m¸y cña c¬ cÊu trôc khuûu thanh truyÒn ®ù¬c chia lµm 2 
lo¹i : 
+ khèi l-îng chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn. 
+ khèi l-îng chuyÓn ®éng quay. 
D-íi ®©y lÇn l-ît xÐt khèi l-îng cña c¸c mhãm chi tiÕt trong c¬ cÊu trôc khuûu thanh 
truyÒn 
15 
b. Khèi l-îng cña nhãm piston. 
Khèi l-îng cña nhãm piston bao gåm khèi l-îng cña piston, xÐc m¨ng, cÇn guèc 
tr-ît, guèc tr-ît 
mnp = mp + mx + mc + mg + ..(kg) 
Khèi l-îng nhãm piston lµ khèi l-îng chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn. 
c. Khèi l-îng cña thanh truyÒn. 
Do thanh truyÒn chuyÓn ®éng song ph¼ng : ®Çu nhá chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn, ®Çu to 
chuyÓn ®éng quay nªn khi xÐt khèi l-îng cña thanh truyÒn ph¶i qui dÉn vÒ 2 t©m: t©m ®Çu 
nhá vµ t©m ®Çu to. 
 Nãi chung khi thay thÕ thanh truyÒn thùc b»ng c¸c khèi l-îng t-¬ng ®-¬ng, bao 
giê ta còng ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn b¶o toµn cña ®éng n¨ng vµ thÕ n¨ng. C¸c ph-¬ng ¸n 
qui dÉn khèi l-îng cña thanh truyÒn giíi thiÖu trªn (h×nh 2.3). 
A
Gl
l1
O O O O O
BBBB
B
A A A A
l1 G
Mt
G
G
a b c d e
K
H×nh 2.3. C¸c ph-¬ng ¸n qui dÉn khèi l-îng cña thanh truyÒn 
 Ph-¬ng ¸n (a) thay thÕ khèi l-îng thanh truyÒn b»ng hÖ t-¬ng ®-¬ng mét khèi 
l-îng tËp trung ë träng t©m G. Khi thay thÕ theo ph-¬ng ¸n nµy, khèi l-îng mtt vÉn 
chuyÓn ®éng song ph¼ng, v× vËy qua tÝnh to¸n ta thÊy r»ng nÕu thay thÕ thanh truyÒn thùc 
b»ng hÖ t-¬ng ®-¬ng mét khèi l-îng th× c¬ cÊu trôc khuûu thanh truyÒn sÏ chÞu t¸c dông 
cña mét khèi l-îng chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn: 
- Khèi l-îng ®Æt t¹i t©m ®Çu nhá: 
16 
 m1 = mtt(
l
ll 1 ) (2-27) 
- Khèi l-îng ®Æt t¹i t©m ®Çu to: 
 m2 = mtt
l
l1
 (2-28) 
 - Ngoµi ra c¬ cÊu cßn chÞu mét m«men: 
 Mc =mtt . tt .l1( l – l1 ) (2-29) 
 Ph-¬ng ¸n (b) thay thÕ thanh truyÒn b»ng hÖ t-¬ng ®-¬ng hai khèi l-îng tËp trung ë 
t©m ®Çu nhá vµ t©m ®Çu to. Ph-¬ng ¸n nµy tuy ý nghÜa vËt lý rÊt râ rµng nh-ng kh«ng tho¶ 
m·n ®-îc ®iÒu kiÖn ®éng n¨ng kh«ng ®æi. Cô thÓ lµ ph-¬ng ¸n chØ tho¶ m·n 2 ®iÒu kiÖn: 
 ttBA mmm 
 0).(. 11 llmlm BA (2-30) 
Tõ ®ã rót ra: 
 )( 1
l
ll
mm ttA
 (2-31) 
M«men qu¸n tÝnh cña hÖ thay thÕ: 
 GttttttO Illlmll
l
l
ml
l
ll
mI 
 11
2
1
1
12
1 )())(()
)(
( (2-32) 
Khèi l-îng ph©n bè cµng xa träng t©m th× IO cµng lín h¬n IG – m«men qu¸n tÝnh thanh 
truyÒn thùc. 
 Ph-¬ng ¸n (c) ph©n bè thanh truyÒn thµnh 2 khèi l-îng: mét ®Æt ë t©m nhá vµ mét 
®Æt ë t©m dao ®éng con l¾c K( coi thanh truyÒn dao ®éng nh- mét con l¾c). ph©n bè khèi 
l-îng theo ph-¬ng ¸n nµy hoµn toµn ®¶m b¶o ®iÒu kiªn ®éng n¨ng kh«ng ®æi. 
 NghÜa lµ: 
 mA + mK = mtt 
 mAl1 + mKl0 =0 (2-33) 
 mAl12 +mKl02 = IG 
Tuy nhiªn trong ph-¬ng ¸n nµy mK vÉn chuyÓn ®éng song ph¼ng  ... rôc b¸nh xe mét ®o¹n x vÒ phÝa sau. 
Theo lý thuyÕt «t« x ®-îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc sau: 
2 20,5. bxx r r (7 - 2) 
Trong ®ã: 
r - lµ b¸n kÝnh tù do cña b¸nh xe. 
r = (B +
2
d
)25,4 (mm). 
Víi: 
B - lµ chiÒu réng cña lèp. 
d - lµ ®-êng kÝnh vµnh b¸nh xe. 
rbx - lµ b¸n kÝnh lµm viÖc cña b¸nh xe. 
Do ®ã m«men c¶n do b¸nh xe tr-ît lª lµ: 
 2 . . ( )bxM G x KGm (7 - 3) 
Víi: 
 - lµ hÖ sè b¸m ngang theo lý thuyÕt «t« øng víi ®-êng nhùa tèt ta chän = 0,8. 
§Ó lµm æn ®Þnh c¸c b¸nh xe dÉn h-íng ng-êi ta lµm c¸c gãc ®Æt b¸nh xe: 
+  - lµ gãc nghiªng cña trô quay ®øng trong mÆt ph¼ng ngang cña xe. 
+  - lµ gãc nghiªng cña trô quay ®øng trong mÆt ph¼ng däc cña xe. 
+  - lµ gãc lÖch cña vÕt tiÕp xóc cña lèp víi mÆt ®-êng so víi mÆt ph¼ng gi÷a 
cña b¸nh xe. 
+ - lµ gãc do·ng cña b¸nh xe dÉn h-íng. 
TÊt c¶ c¸c gãc nµy ®Ó lµm æn ®Þnh cho hÖ thèng l¸i nh-ng chóng lµm xuÊt hiÖn 
m« men c¶n M3 . Trong tÝnh to¸n gi¸ trÞ m« men c¶n M3 ®-îc kÓ ®Õn bëi hÖ sè . 
 - lµ hÖ sè tÝnh ®Õn ¶nh h-ëng cña M3 do cÇu tr-íc cña «t« bÞ n©ng lªn. 
 = 1,07  1,15. 
Nh- vËy: 
 1 22. .
( )c
l
M M
M KGm
 

 (7 - 4) 
Víi: 
168 
l - lµ hiÖu suÊt tÝnh ®Õn tiªu hao do ma s¸t ë cam quay vµ c¸c khíp nèi trong 
truyÒn ®éng l¸i. Víi xe thiÕt kÕ cã mét cÇu dÉn h-íng vµ ë ®»ng tr-íc cho nªn ta chän. 
7.2. tÝnh to¸n ®éng häc h×nh thang l¸i. 
 NhiÖm vô cña tÝnh to¸n ®éng häc dÉn ®éng l¸i lµ x¸c ®Þnh nh÷ng th«ng sè tèi -u cña 
h×nh thang l¸i ®Ó ®¶m b¶o ®éng häc quay vßng cña c¸c b¸nh xe dÉn h-íng mét c¸ch 
chÝnh x¸c nhÊt vµ ®éng häc ®óng cña ®ßn quay ®øng khi cã sù biÕn d¹ng cña bé phËn 
®µn håi hÖ thèng treo vµ chän c¸c th«ng sè cÇn thiÕt cña hÖ thèng truyÒn dÉn ®éng l¸i. 
 Tõ lý thuyÕt quay vßng ta thÊy ®Ó nhËn ®-îc sù l¨n tinh cña c¸c b¸nh xe dÉn 
h-íng khi quay vßng th× hÖ thèng l¸i ph¶i ®¶m b¶o mèi quay hÖ sau ®©y cña cña gãc 
quay b¸nh xe dÉn h-íng bªn ngoµi vµ bªn trong so víi t©m quay vßng. Theo gi¸o tr×nh 
thiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n «t« m¸y kÐo mèi quan hÖ ®ã ®-îc thÓ hiÖn ë c«ng thøc sau: 
L
B
CotgCotg  (7-5 ) 
 Trong ®ã: 
 : lµ gãc quay cña b¸nh xe dÉn h-íng bªn trong. 
 : lµ gãc quay cña b¸nh xe dÉn h-íng bªn ngoµi. 
B : lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®-êng t©m trô ®øng. 
L : lµ chiÒu dµi c¬ së cña «t«. 
 Tõ biÓu thøc trªn ®Ó b¸nh xe dÉn h-íng l¨n tinh mµ kh«ng bÞ tr-ît lÕt trong qu¸ 
tr×nh quay vßng th× hiÖu sè cotg gãc quay cña b¸nh xe bªn ngoµi vµ bªn trong ph¶i lu«n 
lµ mét h»ng sè vµ b»ng B/L. 
 H×nh thang l¸i ph¶i ®¶m b¶o ®éng häc quay vßng cña c¸c b¸nh xe dÉn h-íng. 
Nã bao gåm c¸c kh©u ®-îc nèi víi nhau b»ng c¸c khíp cÇu vµ c¸c ®ßn bªn ®-îc bè trÝ 
nghiªng mét gãc so víi dÇm cÇu tr-íc. 
7.2.1. Tr-êng hîp xe ®i th¼ng: 
 Tõ s¬ ®å dÉn ®éng l¸i trªn h×nh 2.8 ta cã thÓ tÝnh ®-îc mèi quan hÖ gi÷a c¸c th«ng 
sè theo c¸c biÓu thøc sau: 
  cos*cos**2B pmX ( 7-6 ) 
 Trong ®ã: 
 pmy /sin*sin  (7-7) 
 MÆt kh¸c: 1cossin 22  
169 
 222 sin**
1
sin1cos  myp
p
 ( 7-8 ) 
Thay (7-8) vµo (7-7) ta ®-îc: 
 C¸c ®ßn bªn t¹o víi ph-¬ng däc mét gãc . 
 Khi «t« quay vßng víi c¸c b¸n kÝnh quay vßng kh¸c nhau mµ quan hÖ gi÷a vµ 
 vÉn ®-îc gi÷ nguyªn nh- c«ng thøc trªn th× h×nh thang l¸i §an - T« kh«ng thÓ tho¶ 
m·n hoµn toµn ®-îc. 
 Tuy nhiªn ta cã thÓ chän mét kÕt cÊu h×nh thang l¸i cho sai lÖch víi quan hÖ lý 
thuyÕt trong giíi h¹n cho phÐp tøc lµ ®é sai lÖch gi÷a gãc quay vßng thùc tÕ vµ lý 
thuyÕt cho phÐp lín nhÊt ë nh÷ng gãc quay lín, nh-ng còng kh«ng ®-îc v-ît qu¸ 1.50. 
 7.2.2. Tr-êng hîp khi xe quay vßng: 
H×nh 7.3. S¬ ®å h×nh thang l¸i khi xe quay vßng. 
 )sin*cos*(*2 22  mypmBX ( 7-9 ) 
 H×nh 7.2. S¬ ®å h×nh thang l¸i khi xe ch¹y th¼ng. 
170 
Khi b¸nh xe bªn tr¸i quay ®i mét gãc vµ bªn ph¶i quay ®i mét gãc , lóc nµy ®ßn 
bªn cña b¸nh xe bªn ph¶i hîp víi ph-êng ngang mét gãc (-) vµ b¸nh xe bªn tr¸i lµ 
( + ). 
Tõ s¬ ®å dÉn ®éng trªn h×nh 7.3 ta cã mèi quan hÖ cña c¸c th«ng sè theo quan hÖ sau: 
  XpmBAD 'cos*cos*  ( 7-10 ) 
 Víi: 
  22' sin**1cos  myp
p
 ( 7-11 ) 
Tõ quan hÖ h×nh häc trong tam gi¸c ACD ta cã: 
22222 yADCDADAC ( 7-12) 
cos***2222 ACABABACBC 
Thay(7-12) vµo biÓu thøc trªn ta cã: 
22
2222222
*2**2
cos
yADm
pADmy
ABAC
BCABAC
  
22
2222
**2
arccos
yADm
ADpmy
  ( 7-13 ) 
Tõ mèi quan hÖ h×nh häc trong tam gi¸c ta cã: 
AD
y
AD
CD
tg 
AD
y
arctg 
 MÆt kh¸c: 
   ( 7-14 ) 
  ( 7-15 ) 
Tõ (7-13) vµ (7-14) thay vµo (7-15) ta rót ra ®-îc biÓu thøc liªn hÖ gi÷a  vµ nh- 
sau: 
  
22
2222
**2
arccos
yADm
ADpmy
AD
y
arctg ( 7-16 ) 
Trong ®ã: 
171 
22
22
sin*cos*
sin*cos**2


mypm
mypmAD
 (7-17) 
7.3. x¸c ®Þnh lùc vµ m«men t¸c dông lªn hÖ thèng l¸i 
7.3.1. X¸c ®Þnh lùc cùc ®¹i t¸c dông lªn b¸nh l¸i. 
H×nh 7.4. S¬ ®å ®Æt H×nh 7.5. S¬ ®å lùc ngang t¸c 
 b¸nh xe dÉn h-íng. dông lªn xe khi quay vßng. 
Lùc lín nhÊt ®Æt lªn vµnh tay l¸i ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 
thdc
c
iiR
MP
...
1
.max (7 - 18) 
Trong ®ã: 
Mc - lµ m« men c¶n quay vßng. 
R - lµ b¸n kÝnh b¸nh l¸i. 
ic - lµ tû sè truyÒn c¬ cÊu l¸i. 
th - lµ hiÖu suÊt thuËn cña c¬ cÊu l¸i, ®èi víi c¬ cÊu l¸i lo¹i trôc vÝt thanh r¨ng. 
di - lµ tû sè truyÒn cña truyÒn ®éng l¸i. 
7.4. ThiÕt kÕ c¬ cÊu l¸i. 
7.4.1. ThiÕt kÕ c¬ cÊu l¸i trôc vÝt-thanh r¨ng : 
7.4.1.1. TÝnh bÒn trôc l¸i. 
øng suÊt xo¾n t¸c dông lªn trôc l¸i: 
).(2,0
..
44
max
dD
DRP
  (7 - 19) 
172 
Trong ®ã: 
Pmax - lµ lùc cùc ®¹i t¸c dông lªn b¸nh tay l¸i. 
R - lµ b¸n kÝnh vµnh tay l¸i. 
d - lµ ®-êng kÝnh trong cña trôc l¸i. 
D - lµ ®-êng kÝnh ngoµi trôc l¸i. 
øng suÊt xo¾n cho phÐp cña trôc l¸i lµ: 2/8050][ mMN  . 
Víi trôc l¸i dµi cÇn kiÓm tra gãc xo¾n ®èi trôc l¸i, gãc xo¾n trôc l¸i ®-îc tÝnh 
theo c«ng thøc: 
DG
L
.
..2
 (7 - 20) 
Trong ®ã: 
L - lµ chiÒu dµi trôc l¸i. 
D - lµ ®-êng kÝnh ngoµi trôc l¸i. 
G - lµ m« ®un ®µn håi dÞch chuyÓn. 
 - lµ øng suÊt xo¾n t¸c dông lªn trôc l¸i. 
 - lµ gãc xo¾n trôc l¸i. 
Gãc xo¾n cùc ®¹i kh«ng ®-îc v-ît qu¸ 00 5,75,5  trªn mét mÐt chiÒu dµi. 
7.4.1.2. TÝnh to¸n søc bÒn c¬ cÊu l¸i. 
a. TÝnh to¸n c¬ cÊu l¸i theo ®é bÒn uèn. 
øng xuÊt uèn t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm cña r¨ng ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 
 ][
..
.
 
ytb
kp
n
u . (7 - 21) 
Trong ®ã : 
P - lµ lùc chiÒu trôc cña thanh r¨ng. 
b - lµ chiÒu réng r¨ng cña b¸nh r¨ng. 
tn - lµ b-íc r¨ng ph¸p tuyÕn tn= m. . 
y - lµ hÖ sè d¹ng r¨ng. 
k - lµ hÖ sè bæ xung tÝnh ®Õn sù tËp trung øng suÊt. 
 X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè : theo gi¸o tr×nh tttk «t« ta cã: 
0
1
r
R
PP (7 - 22) 
Víi : 
P1 - lµ lùc cùc ®¹i t¸c dông lªn vµnh tay l¸i. 
R - lµ b¸n kÝnh vµnh tay l¸i. 
173 
r0 - lµ b¸n kÝnh vßng trßn c¬ së cña b¸nh r¨ng chñ ®éng. 
b – lµ chän theo gi¸ trÞ cña m theo gi¸o tr×nh TTTK «t« víi m lµ hÖ sè m« ®un 
r¨ng v× b¸nh r¨ng lµ b¸nh r¨ng nghiªng nªn chän m = 4. V©y b = (7 8,6).m = 
(78,6).4 
K chän b»ng 0,75 
Chän gãc nghiªng cña r¨ng. 
Chän hÖ sè biªn d¹ng r¨ng. 
b. TÝnh bÒn c¬ cÊu l¸i theo tiÕp xóc. 
øng suÊt tiÕp xóc t¹i vÞ trÝ ¨n khíp cña trôc vÝt vµ thanh r¨ng ®-îc x¸c ®Þnh theo 
c«ng thøc : 
 )
11
.(
.
.418,0
210 
 
b
EN
tx (7 - 23) 
Trong ®ã : 
N - lµ lùc th¼ng gãc t¸c dông lªn mÆt tiÕp xóc gi÷a c¸c r¨ng ¨n khíp. 
E - lµ m« ®un ®µn håi E=2,1.105(MN/m2) 
b0- lµ chiÒu dµi ®-êng tiÕp xóc c¸c r¨ng 
21, - lµ b¸n kÝnh cong cña c¸c bÒ mÆt chñ ®éng vµ thô ®éng t¹i ®iÓm tiÕp xóc. 
 - lµ gãc ¨n khíp gi÷a c¸c r¨ng ta cã : 
 cos.cos
p
N ; 
cos
0
b
b 
 )
11
(
cos.
.
.418,0
21 
 
b
EP
tx (7 - 24) 
Mµ :


222
211
cos
sin
.
cos
sin
.
r
r
Víi : 
r1 vµ r2 lÇn l-ît lµ b¸n kÝnh vßng trßn l¨n cña trôc vÝt vµ thanh r¨ng ë ®©y øng víi 
b¸nh r¨ng chÕ t¹o liÒn trôc do sè r¨ng nhá (z =57 (r¨ng)). 
7.4.1.3. TÝnh bÒn ®ßn quay ®øng. 
§ßn quay ®øng cña c¬ cÊu l¸i dïng ®Ó truyÒn ®éng tõ trôc thô ®éng cña c¬ cÊu 
l¸i ®Õn ®ßn däc cña truyÒn ®éng l¸i. 
174 
Thùc nghiÖm chøng tá r»ng lùc cùc ®¹i t¸c dông lªn ®ßn däc th-êng kh«ng qu¸ 
15,0 G (ë ®©y 1G - lµ träng l-îng t¸c dông lªn c¸c b¸nh tr-íc «t« ë tr¹ng th¸i tÜnh). V× 
thÕ khi tÝnh ®ßn quay chóng ta sÏ lÊy lùc lín nhÊt t¸c dông lªn chèt cÇu. 
H×nh 7.6. S¬ ®å tÝnh to¸n ®ßn quay ®øng. 
Lùc do m«men c¶n quay lín nhÊt t¹o ra lµ: 
 Q =
d
tc
l
iRP ...max
 (7 - 25) 
Trong ®ã: 
Pmax - lµ lùc cùc ®¹i t¸c dông lªn vµnh tay l¸i. 
R - lµ b¸n kÝnh v¸nh tay l¸i. 
ic - lµ tû sè truyÒn c¬ cÊu l¸i. 
t - lµ hiÖu suÊt thuËn c¬ cÊu l¸i. 
ld - lµ chiÒu dµi ®ßn quay ®øng. 
øng suÊt uèn: du lQ.  
øng suÊt xo¾n: cQx .  
Trong ®ã: 
c - lµ kho¶ng c¸ch tõ t©m tiÕt diÖn tíi t©m r«tuyn. 
7.4.1.4. TÝnh to¸n søc bÒn c¸c ®ßn dÉn ®éng. 
§ßn däc AB, ®ßn ngang CD (h×nh 7.4) d-îc tÝnh theo øng suÊt uèn däc vµ nÐn. 
175 
 H×nh 7.7. S¬ ®å tÝnh to¸n c¸c ®ßn dÉn ®éng cña truyÒn ®éng l¸i. 
a. TÝnh ®ßn kÐo däc. 
øng suÊt kÐo nÐn ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: 
 kn
Q
F
 (7- 26) 
Trong ®ã: 
F - lµ diÖn tÝch tiÕt diÖn cña ®ßn kÐo däc. 
F =
4
. 2D 
øng suÊt uèn däc cña ®ßn kÐo däc ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 
 Fl
jE d
bd 2
2 .. 
 (7 - 27) 
Trong ®ã : 
E - lµ m« ®un ®µn håi cña vËt liÖu chÕ t¹o E=2,1.105 (MN/m2). 
l - lµ chiÒu dµi ®ßn kÐo däc. 
jd - lµ m« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn thanh däc. 
jd=
64
. 4D 
§é dù tr÷ bÒn cho phÐp cña thanh tõ 1,2 2,5. §é dù tr÷ K ®-îc tÝnh theo c«ng 
thøc: 
K =
un
ud


176 
b. TÝnh bÒn ®ßn kÐo ngang. 
 Lùc N ®-îc x¸c ®Þnh theo lùc phanh vµ lùc phanh max ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: 
 N=
e
CmG
e
CP lpp
2
... .1max 
 (7 - 28) 
Trong ®ã: 
G1 - lµ t¶i träng ®Æt lªn cÇu tr-íc trong tr¹ng th¸i tÜnh. 
m1p - lµ hÖ sè ph©n bè l¹i t¶i träng lªn cÇu tr-íc khi phanh khi tÝnh to¸n chän. 
 - lµ hÖ sè b¸m gi÷a lèp vµ mÆt ®-êng chän theo lý thuyÕt «t«. 
c, e - lµ c¸c kÝch th-íc nh- trªn h×nh 7.7 
øng suÊt nÐn cña ®ßn kÐo ngang: 
 n
t
N
F
 (7 - 29) 
TiÕt diÖn cña ®ßn kÐo ngang 
4
. 2D
FT
øng suÊt uèn däc cña ®ßn kÐo ngang lµ: 
2
2
. .
.
t
ud
t
E J
l F
 (7 - 30) 
Trong ®ã: 
E - lµ m« ®un ®µn håi khi kÐo E = 2,1.105 (MN/m2). 
Jt - lµ m« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®ßn kÐo. 
64
. 4D
JT
Ft - lµ tiÕt diÖn ®ßn kÐo ngang. 
l - lµ chiÒu dµi ®ßn kÐo ngang. 
§é dù tr÷ æn ®Þnh cña ®ßn kÐo trong kÕt cÊu hoµn thiÖn: 
n
ud
od
u
n

7.4.1.5. TÝnh bÒn khíp cÇu (R«tuyn). 
a. TÝnh øng suÊt chÌn dËp t¹i bÒ mÆt lµm viÖc cña khíp cÇu. 
øng suÊt chÌn dËp t¹i bÒ mÆt lµm viÖc cña khíp cÇu ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng 
thøc: 
F
Q
d  (7 - 31) 
177 
Víi: 
F - lµ diÖn tÝch tiÕp xóc gi÷a mÆt cÇu vµ ®Öm r«tuyn. Trong thùc tÕ diÖn tÝch lµm 
viÖc chiÕm 2/3 diÖn tÝch bÒ mÆt cña khíp cÇu. Nªn mÆt chÞu lùc tiÕp xóc chiÕm 1/2. 2/3 
= 1/3 bÒ mÆt khíp cÇu. 
Ta cã: 
3.4
. 2D
F
Víi: 
D - lµ ®-êng kÝnh khíp cÇu. 
HÖ sè an toµn: 

 ][ dn 
b. KiÓm tra khíp cÇu theo ®iÒu kiÖn c¾t. 
 (KiÓm tra ®é bÒn c¾t khíp cÇu t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm nhÊt). 
øng suÊt c¾t ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: 
c
c
F
Q
  (7 - 32) 
7.4.2. ThiÕt kÕ c¬ cÊu l¸i trôc vÝt-ªcu bi . 
Tû sè truyÒn cña hÖ thèng l¸i: 
tL
c
PR
M
i

max
.
 (7-33) 
Trong ®ã: Mc - M«men c¶n khi quay vßng t¹i chç, 
PLmax - Lùc l¸i lín nhÊt cña ng-êi l¸i, 
R - b¸n kÝnh vµnh l¸i, 
1
2
H×nh 7.8- HÖ thèng l¸i trôc vÝt - ªcu- bi-thanh r¨ng, cung r¨ng 
178 
Tû sè truyÒn cña c¬ cÊu l¸i: 
d
i
i
i 

 (7-34) 
Trong ®ã: id = Ln/L®=1 tû sè truyÒn cña dÉn ®éng l¸i.(®· tÝnh ë trªn) 
H×nh 7.9- C¸c th«ng sè cña trôc vÝt - ªcu- bi 
 Khi ®¸nh l¸i, trôc vÝt bÞ xoay, t¹o ra lùc vu«ng gãc tõ bÒ mÆt r·nh vÝt qua c¸c viªn 
bi t¸c dông vµo bÒ mÆt r·nh bi trªn ª cu. Lùc nµy ®-îc ph©n ra thµnh 2 thµnh phÇn: lµ 
lùc vßng Pv vµ lùc däc trôc Pd. Lùc Pd chÝnh lµ lùc t¸c dông lµm quay b¸nh r¨ng rÎ qu¹t. 
Lùc Pd cã gi¸ trÞ nh- sau: 
nc
tdc
d
LR
LM
P
.
..
2

 (7-35) 
 Trong ®ã: 
 Mc- m«men c¶n quay vßng khi xe ®øng t¹i chç, 
 Ld - §é dµi ®ßn quay ®øng, 
 Ln - §é dµi ®ßn quay ngang, ®o¹n nèi gi÷a trôc b¸nh xe víi ®ßn kÐo däc, 
th – hiÖu suÊt thuËn cña c¬ cÊu l¸i, th = 0,7 
 Rc2- b¸n kÝnh vßng chia cña b¸nh r¨ng rÎ qu¹t, 
 Chän vËt liÖu chÕ t¹o trôc vÝt lµ thÐp 35. Do ®Æc ®iÓm cÊu t¹o, £cu bi vµ thanh r¨ng 
lµ mét chi tiÕt vµ cïng ®-îc lµm tõ thÐp 45. 
X¸c ®Þnh ®-êng kÝnh trong cña ren trôc vÝt theo ®é bÒn kÐo: 
 K
dPd
 .
.3,1.4
1 (7-36) 
179 
 Theo b¶ng P2.4 (TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ ®Én ®éng c¬ khÝ TËp 1) chän )(221 mmd 
 Chän ®-êng kÝnh bi: db = 6 (mm) (mm) 
 B-íc vÝt p = db+ (15) mm = 11(mm) 
 B¸n kÝnh r·nh l¨n: chän r1 = 0,51. db = 0,51.6=3,06(mm). 
 Kho¶ng c¸ch tõ t©m r·nh l¨n ®Õn t©m bi: 
cos
2
1 
 b
d
rc (7-37) 
 Trong ®ã  - lµ gãc tiÕp xóc, nªn chän  = 45o th× kh¶ n¨ng t¶i cña trôc vÝt t¨ng. 
 §-êng kÝnh vßng trßn qua t©m c¸c viªn bi: 
 Dtb = d1+ 2(r1 –c) 
 §-êng kÝnh trong cña ®ai èc: 
 D1= Dtb + 2(r1 – c) 
 ChiÒu s©u cña profin ren: h1 = ( 0,3  0,35) bd 
§-êng kÝnh ngoµi cña trôc vÝt: d= d1 + 2h 
§-êng kÝnh ngoµi cña ª cu: D =D1 – 2 h1 
Gãc n©ng trôc vÝt ®-îc x¸c ®Þnh nh- sau: 
 )
.
(
tbD
p
arctg

  (7-38) 
 - Gãc ma s¸t l¨n thay thÕ: 


sin
2
1d
artg (7-39) 
 víi  = 0,0040,006 lµ hÖ sè ma s¸t l¨n. 
 B-íc vÝt: t = Dtb. tg = 
 Sè viªn bi trªn c¸c vßng ren lµm viÖc: 
Zb = Dtb.K/db –1 
Sè viªn bi kh«ng lµm viÖc phô thuéc vµo chiÒu dµi r·nh håi bi: 
 Zk = Lk/db 
 Trong ®è: LK – chiÒu dµi r·nh håi bi. 
Tæng sè viªn bi: Z = Zb + Zk 
X¸c ®Þnh khe hë h-íng t©m: 
 = D1 – (2db +d1) 
Khe hë t-¬ng ®èi:  = /d1 
HiÖu suÊt thuËn; 
)( 


tg
tg
t 
HiÖu suÊt nghÞch: 
180 

 

tg
tg
ng
)( 
+) TÝnh kiÓm bÒn 
T¶i träng riªng däc trôc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: 
 .. 2bb
d
a
dZ
P
q (7-40) 
Tõ khe hë t-¬ng ®ãi  vµ t¶i träng riªng däc trôc qa, theo ®å thÞ x¸c ®Þnh øng suÊt 
lín nhÊt max., ta x¸c ®Þnh ®-îc øng suÊt lín nhÊt max 
[max] = 5000 Mpa ®èi víi mÆt lµm viÖc cña trôc vÝt 
Do ®ã trÞ sè max tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: max < [max] 
7.5. ThiÕt kÕ dÉn ®éng l¸I vµ trî lùc l¸i. 
7.5.1. TÝnh c¸c phÇn tö cña bé trî lùc. 
Trªn c¬ së ®· tÝnh to¸n m« men c¶n quay vßng (Mc) ta sÏ x¸c ®Þnh c¸c lùc t¸c 
®éng lªn dÉn ®éng l¸i vµ thanh ®Èy piston 
Lùc t¸c dông lªn bé c-êng ho¸ Ph sÏ lµ 
 Ph = Pvlmax- P (7 - 41) 
Trong ®ã: 
Pvlmax - lµ lùc cùc ®¹i t¸c dông lªn vµnh tay l¸i 
P - lµ lùc do ng-êi l¸i ®¶m nhËn P tõ 40 70(N) ®èi víi xe du lÞch. Ta chän P = 
70(N). 
 X¸c ®Þnh c¸c lùc tÝnh to¸n: 
Nh- ®· tÝnh to¸n lùc lín nhÊt mµ ng-êi l¸i sinh ra lµ khi ng-êi l¸i thùc hiÖn quay 
vßng t¹i chç m«men c¶n quay vßng lµ lín nhÊt 
Trong ®ã xilanh sinh ra m«nmen cã ®é lín b»ng: Mch= k.Mc 
Víi k lµ phÇn tr¨m lùc mµ bé c-êng ho¸ sinh ra trªn vµnh tay l¸i khi quy dÉn trªn 
vµnh tay l¸i th× 
k= %100.
max
max
vl
vl
P
PP 
Trong ®ã 
Pvlmax - lµ lùc cùc ®¹i t¸c ®éng lªn vµnh tay l¸i khi ch-a cã bé c-êng ho¸. 
P - lµ lùc cùc ®¹i cña ng-êi l¸i t¸c dông lªn vµnh tay l¸i khi ch-a cã bé c-êng 
ho¸ 
 Lùc mµ xilanh sinh ra: Pxl= e
M ch
. (7 - 42) 
181 
7.5.2. TÝnh to¸n xilanh trî lùc. 
X¸c ®Þnh ®-êng kÝnh trong cña xilanh trî lùc vµ ®-êng kÝnh cÇn piston dùa vµo 
c«ng thøc: 
 Dx= 
2
0.
.4
d
P
Pxl 
 (7 - 43) 
Trong ®ã : 
Dx - lµ ®-êng kÝnh trong cña xilanh trî lùc. 
P0 - lµ ¸p suÊt cùc ®¹i trong hÖ thèng c-êng ho¸. 
d - lµ ®-êng kÝnh cÇn ®Èy piston chän. 
Pxl - lµ lùc mµ xilanh sinh ra.