THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH XE Ô TÔ CHẠY ĐIỆN GOKART. Có bản vẽ thiết kế, bản vẻ mô phỏng, tính toán thiết kế, quy trình chế tạo, bản vẻ 3d mô phỏng khung gầm. Có bản vẽ thiết kế, bản vẻ mô phỏng, tính toán thiết kế, quy trình chế tạo, bản vẻ 3d mô phỏng khung gầm
TỔNG QUAN VỀ XE ĐIỆN
Sơ lược về mô hình xe Gocar
Gocar, hay còn gọi là Go Kart, là một loại xe tự chế với thiết kế nhỏ gọn nhưng có thể đạt được tốc độ ấn tượng nhờ vào các phương pháp độ máy khác nhau Sự phổ biến của Gocar ngày càng tăng, với nhiều kiểu dáng và loại hình đa dạng, từ xe không động cơ cho trẻ em đến các mẫu xe đua cao cấp như Supercar Kích thước và thiết kế của xe Gocar thường được tùy chỉnh theo độ tuổi và kích thước của người lái, cho phép người dùng tạo ra những sản phẩm độc đáo theo ý muốn Giống như các phương tiện giao thông khác, Gocar cũng cần các yếu tố cơ bản như khung gầm, động cơ và hệ thống phanh, lái để đảm bảo an toàn và hiệu suất.
Hình 1.8 Xe Gocar tự chế dành cho giới trẻ
Hình 1.9 Xe Gocar dành cho trẻ em
Hình 1.10 Xe Gocar dùng trong các cuộc đua thể thức F
Động cơ điện, cặp bánh răng cố định và bộ vi sai có thể được tích hợp thành một cụm nằm giữa hai bán trục của bánh xe chủ động, tương tự như hình 1.10 – B.
Việc điều khiển càng đơn giản và chắc chắn.
CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO
2.1 Phân tích phương án chế tạo Để chọn đúng phương án chế tạo phù hợp với điều kiện kinh tế bản thân, giảm giá thành chế tạo xe, nâng cao tính ổn định và an toàn cho xe, phần này sẽ trình bày những phương án thiết kế chế tạo xe mô hình xe Gocar chạy điện công thức bánh xe 4x2 với 2 bánh sau là chủ động.
Phương án chế tạo sử dụng các linh phụ kiện tương đương có sẵn
Với phương án này, chúng tôi chỉ cần tính toán các thông số cần thiết của xe và lựa chọn linh kiện tương đương có sẵn trên thị trường để kiểm nghiệm và lắp đặt Việc tính toán giúp dễ dàng tìm kiếm linh kiện Phương án này có những ưu điểm và nhược điểm riêng.
- Chi phí chế tạo thấp.
- Điều kiện kỹ thuật được đảm bảo, dễ thực hiện.
- Việc tìm kiếm lắp ráp linh kiện dễ hơn.
- Vấn đề bảo dưỡng sữa chữa cũng dễ dàng
- Do hệ thống và linh kiện là chọn nên không đồng bộ, không tối ưu hóa được các chức năng của xe.
- Không có nhiều lựa chọn bố trí kỹ thuật trên xe, cũng như sự tiện nghi.
- Thời gian sử dụng thấp do các chi tiết không đồng bộ.
- Chưa thể hiện được tính sáng tạo về mặt thiết kế
Phương án chế tạo mới một số hệ thống và lựa chọn các linh phụ kiện tương đương có sẵn
Phương án này tập trung vào việc thiết kế lại khung gầm và các hệ thống dẫn động, cung cấp năng lượng, lái, treo, phanh theo tiêu chuẩn an toàn giao thông Chúng ta sẽ lựa chọn linh phụ kiện có sẵn dựa trên các thông số đã tính toán và thực hiện kiểm nghiệm trước khi lắp ráp hoàn chỉnh Các linh kiện đã qua sử dụng có thể được sử dụng, miễn là đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và được điều chỉnh theo kích thước thiết kế.
- Phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.
- Giảm chi phí sản xuất, giảm giá thành xe.
- Thời gian để hoàn thành kịp tiến được rút ngắn.
- Giá thành sẽ ít hơn so với đóng mới.
- Đảm bảo sự an toàn, ổn định khi sử dụng.
- Có thể có nhiều phương án bố trí thích hợp.
- Các hệ thống hoạt động với hiệu suất chưa cao và còn phát sinh tiếng ồn.
Kết luận từ các phân tích trước đó cho thấy phương án 2 là lựa chọn hợp lý và khả thi nhất Do đó, phương án 2 sẽ được áp dụng để chế tạo mô hình ô tô.
2.2 Lựa chọn loại hình kết cấu khung
2.2.1 Phân tích loại hình khung xe Gocar
Khung gầm hình chiếc thang
Hình 2.1 Loại khung hình chiếc thang
Khung gầm hình thang là một loại khung gầm cổ điển, có hình dạng giống như một chiếc thang với hai thanh dọc và các thanh ngang hoặc giằng chéo Các thanh dọc đóng vai trò chịu lực chính, giúp khung chịu tải và các lực tác động theo chiều dọc trong quá trình tăng tốc hoặc phanh Các thanh ngang và giằng chéo không chỉ hỗ trợ lực tác động bên mà còn tăng khả năng chịu xoắn của khung Ưu điểm của khung gầm hình thang bao gồm cấu trúc đơn giản, chi phí thấp, và dễ dàng trong việc chế tạo và lắp ráp.
Nhược điểm của cấu trúc 2 chiều là độ cứng xoắn thấp hơn so với các loại khung gầm khác, đặc biệt khi phải chịu tác động từ trọng tải đứng hoặc khi gặp phải xóc nảy.
Hình 2.2 Loại khung liền ống rỗng
Khung liền ống rỗng được cấu tạo từ nhiều ống sắt hình tròn hoặc vuông, giúp dễ dàng kết nối với các tấm pa-nô ốp thân, trong đó ống tròn mang lại khả năng chịu lực tối ưu Các ống được sắp xếp theo nhiều hướng khác nhau để tạo lực cơ học chống lại các tác động từ bên ngoài, được hàn chắc chắn tạo thành một cấu trúc phức tạp Để nâng cao khả năng chịu lực cho các loại xe thể thao hiệu suất cao, khung gầm hình ống rỗng thường đi kèm với cấu trúc vững chắc bên dưới cửa, dẫn đến chiều cao khung cửa lớn và sự bất tiện khi vào khoang lái Ưu điểm nổi bật của khung này là độ rắn chắc từ mọi phía, vượt trội hơn so với khung gầm hình chiếc thang.
Khung gầm này có nhược điểm là phức tạp, tốn kém và mất nhiều thời gian để chế tạo Ngoài ra, nó chiếm nhiều không gian, làm tăng chiều cao ngưỡng cửa và gây khó khăn cho người sử dụng khi ra vào xe.
Khung gầm hình xương sống
Hình 2.3 Loại khung hình xương sống
Khung gầm hình xương sống là một thiết kế đơn giản với một hoặc hai xương sống dạng ống rắn chắc, kết nối trục trước và sau, cùng với các ống sườn bên lưng để chịu lực cơ học hiệu quả Loại khung này rất phù hợp cho xe thể thao loại nhỏ, giúp giảm trọng lượng và tăng độ chắc chắn Ưu điểm của nó bao gồm tính thích hợp cho xe thể thao, cấu trúc đơn giản giúp giảm chi phí và dễ dàng chế tạo bằng tay, đồng thời tiết kiệm không gian hơn so với khung gầm liền khối.
Nhược điểm: khung gầm xương sống không thể bảo vệ người lái trong các vụ va chạm bên hoặc so le.
2.2.2 Lựa chọn kết cấu khung
Mô hình xe Gocar tự chế hoạt động hiệu quả trên mặt đường bằng phẳng, ít gồ ghề và có độ dốc thấp, với vận tốc tối đa 30 km/h Do đó, tải trọng tác động lên khung xe chủ yếu là từ người ngồi và các lực ảnh hưởng như lực ly tâm khi quay vòng hoặc lực quán tính khi phanh.
Hiện nay, việc thiếu hụt các thiết bị hỗ trợ như máy uốn, máy khoan và máy tiện gây khó khăn trong quá trình gia công chế tạo Để khắc phục vấn đề này, chúng tôi đã quyết định lựa chọn khung hình chiếc thang, giúp thuận tiện hơn trong việc làm khung và giảm thiểu chi phí.
2.3 Lựa chọn phương án dẫn động và dẫn hướng xe điện
2.3.1 Phương án dẫn động điện gồm một động cơ điện dẫn động vi sai
Với phương án bố trí động cơ điện, cụm truyền lực chính và vi sai dọc theo xe, việc truyền momen từ động cơ điện đến cầu chủ động được thực hiện thông qua trục các đăng Cơ cấu dẫn hướng của xe thường sử dụng hình thang lái, với cơ cấu lái dạng bánh răng - thanh răng hoặc trục vít – cung răng Bằng cách đặt động cơ và truyền lực chính – vi sai ở phần sau xe, tải trọng phía trước xe giảm đáng kể, tạo điều kiện thuận lợi để giảm bớt lực đánh lái.
Hình 2.4 Phương pháp dẫn động gồm một động cơ điện dẫn động vi sai
M: động cơ điện; VS: truyền lực chính và vi sai
2.3.2 Phương án dẫn động điện độc lập từng bánh
Dẫn động độc lập từng bánh giúp giảm khối lượng xe bằng cách loại bỏ truyền động chính – vi sai, đồng thời tích hợp động cơ vào từng bánh để giảm tải trọng lên khung Việc điều khiển tốc độ động cơ được thực hiện thông qua các biện pháp nhân tạo, như thay đổi điện áp, điện trở phụ và từ thông, nhằm tạo ra các đặc tính cơ mới cho động cơ, đáp ứng các tốc độ làm việc cần thiết.
PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO
Phân tích phương án chế tạo
Để lựa chọn phương án chế tạo xe mô hình Gocar chạy điện 4x2 với 2 bánh sau chủ động, cần xem xét các yếu tố kinh tế nhằm giảm giá thành sản xuất, đồng thời nâng cao tính ổn định và an toàn cho xe Phần này sẽ trình bày các phương án thiết kế phù hợp với điều kiện cụ thể.
Phương án chế tạo sử dụng các linh phụ kiện tương đương có sẵn
Với phương án này, chúng tôi chỉ cần xác định các thông số cần thiết của xe và lựa chọn linh kiện tương đương có sẵn trên thị trường, sau đó tiến hành kiểm nghiệm để lắp đặt Việc tính toán này không chỉ đơn giản mà còn giúp dễ dàng tìm kiếm linh kiện Phương án này mang lại nhiều ưu điểm, nhưng cũng tồn tại một số nhược điểm nhất định.
- Chi phí chế tạo thấp.
- Điều kiện kỹ thuật được đảm bảo, dễ thực hiện.
- Việc tìm kiếm lắp ráp linh kiện dễ hơn.
- Vấn đề bảo dưỡng sữa chữa cũng dễ dàng
- Do hệ thống và linh kiện là chọn nên không đồng bộ, không tối ưu hóa được các chức năng của xe.
- Không có nhiều lựa chọn bố trí kỹ thuật trên xe, cũng như sự tiện nghi.
- Thời gian sử dụng thấp do các chi tiết không đồng bộ.
- Chưa thể hiện được tính sáng tạo về mặt thiết kế
Phương án chế tạo mới một số hệ thống và lựa chọn các linh phụ kiện tương đương có sẵn
Phương án này tập trung vào việc thiết kế lại khung gầm, hệ thống dẫn động, cung cấp năng lượng và các hệ thống như lái, treo, phanh theo tiêu chuẩn an toàn giao thông Chúng ta sẽ lựa chọn linh phụ kiện có sẵn dựa trên các thông số đã tính toán và kiểm nghiệm, sau đó tiến hành lắp ráp hoàn chỉnh Các linh kiện đã qua sử dụng có thể được mua, nhưng cần đảm bảo đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và được chỉnh sửa theo kích thước thiết kế.
- Phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.
- Giảm chi phí sản xuất, giảm giá thành xe.
- Thời gian để hoàn thành kịp tiến được rút ngắn.
- Giá thành sẽ ít hơn so với đóng mới.
- Đảm bảo sự an toàn, ổn định khi sử dụng.
- Có thể có nhiều phương án bố trí thích hợp.
- Các hệ thống hoạt động với hiệu suất chưa cao và còn phát sinh tiếng ồn.
Kết luận từ các phân tích trước đó cho thấy phương án 2 có tính hợp lý và khả thi cao Do đó, phương án 2 sẽ được chọn để tiến hành chế tạo mô hình ô tô.
Lựa chọn loại hình kết cấu khung
2.2.1 Phân tích loại hình khung xe Gocar
Khung gầm hình chiếc thang
Hình 2.1 Loại khung hình chiếc thang
Khung gầm hình thang, một loại khung gầm ra đời sớm, có thiết kế giống như một chiếc thang với hai thanh dọc nối với nhau bằng các thanh ngang hoặc giằng chéo Các thanh dọc đóng vai trò chịu lực chính, giúp khung có khả năng chịu tải và các lực tác động theo chiều dọc khi tăng tốc hoặc phanh Các thanh ngang và giằng chéo không chỉ chống đỡ các lực tác dụng bên mà còn tăng khả năng chịu xoắn của khung Ưu điểm của khung gầm hình thang bao gồm cấu trúc đơn giản, giá thành rẻ, và dễ dàng chế tạo cũng như lắp ráp bằng tay.
Khung gầm có cấu trúc 2 chiều có nhược điểm là độ cứng xoắn thấp hơn so với các loại khung gầm khác Điều này đặc biệt rõ ràng khi khung gầm phải chịu tác động của trọng tải đứng hoặc khi gặp phải các tình huống xóc nảy.
Hình 2.2 Loại khung liền ống rỗng
Khung liền ống rỗng được cấu tạo từ nhiều ống sắt hình tròn hoặc vuông, giúp dễ dàng kết nối với các tấm pa-nô ốp thân, trong đó ống tròn mang lại khả năng chịu lực tối ưu Các ống được sắp xếp theo nhiều hướng khác nhau để tạo ra lực cơ học chống lại các tác động từ mọi phía, và được hàn lại thành một cấu trúc phức tạp Để tăng cường khả năng chịu lực cho các loại xe thể thao hiệu suất cao, khung gầm hình ống rỗng thường đi kèm với một cấu trúc vững chắc bên dưới cửa, dẫn đến chiều cao lớn của khung cửa và sự bất tiện khi vào khoang lái Ưu điểm nổi bật của khung này là sự rắn chắc từ mọi phía, vượt trội hơn so với khung gầm hình chiếc thang.
Khung gầm này có nhược điểm là rất phức tạp, tốn kém và tiêu tốn nhiều thời gian trong quá trình chế tạo Hơn nữa, nó chiếm nhiều không gian, làm tăng chiều cao ngưỡng cửa, gây khó khăn cho người sử dụng khi ra vào xe.
Khung gầm hình xương sống
Hình 2.3 Loại khung hình xương sống
Khung gầm hình xương sống là một cấu trúc đơn giản với một hoặc hai xương sống hình ống rắn chắc, kết nối trục trước và sau, cùng với các ống sườn bên lưng, giúp chịu lực cơ học hiệu quả Loại khung này đặc biệt phù hợp cho xe thể thao nhỏ, mang lại trọng lượng nhẹ và độ bền cao Ưu điểm của khung gầm này là giảm chi phí sản xuất, dễ chế tạo thủ công và tiết kiệm không gian so với khung gầm liền khối.
Nhược điểm: khung gầm xương sống không thể bảo vệ người lái trong các vụ va chạm bên hoặc so le.
2.2.2 Lựa chọn kết cấu khung
Mô hình xe Gocar tự chế hoạt động hiệu quả trên mặt đường bằng phẳng, ít gồ ghề và có độ dốc thấp, với vận tốc tối đa 30 km/h Do đó, tải trọng tác động lên khung xe chủ yếu đến từ người ngồi và các lực ảnh hưởng như lực li tâm khi quay vòng hay lực quán tính khi phanh.
Trong bối cảnh hiện nay, việc thiếu hụt các thiết bị hỗ trợ như máy uốn, máy khoan, máy tiện gây ra nhiều khó khăn trong gia công chế tạo Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi đã quyết định lựa chọn khung hình chiếc thang, nhằm tối ưu hóa quy trình làm khung và giảm thiểu chi phí.
Lựa chọn phương án dẫn động và dẫn hướng xe điện
2.3.1 Phương án dẫn động điện gồm một động cơ điện dẫn động vi sai
Phương án thiết kế này bố trí động cơ điện, cụm truyền lực chính và vi sai dọc theo xe, sử dụng trục các đăng để truyền momen từ động cơ đến cầu chủ động Cơ cấu dẫn hướng được thiết kế với hình thang lái và hệ thống lái có thể là bánh răng - thanh răng hoặc trục vít – cung răng Việc đặt động cơ và truyền lực chính – vi sai ở phía sau xe giúp giảm tải trọng lên phía trước, từ đó tạo điều kiện thuận lợi để giảm lực đánh lái.
Hình 2.4 Phương pháp dẫn động gồm một động cơ điện dẫn động vi sai
M: động cơ điện; VS: truyền lực chính và vi sai
2.3.2 Phương án dẫn động điện độc lập từng bánh
Dẫn động độc lập từng bánh giúp giảm khối lượng xe bằng cách loại bỏ truyền động chính – vi sai, đồng thời tích hợp động cơ vào từng bánh để giảm tải trọng lên khung Việc điều khiển tốc độ động cơ được thực hiện thông qua các biện pháp nhân tạo như thay đổi điện áp, điện trở phụ và từ thông, từ đó tạo ra các đặc tính cơ mới cho động cơ, đáp ứng các yêu cầu về tốc độ làm việc.
Phương pháp dẫn hướng điều chỉnh tốc độ quay của từng bánh xe trong các tình huống khác nhau Cụ thể, khi xe quay vòng, tốc độ của hai bánh cần phải khác nhau, tùy thuộc vào góc đánh lái để phù hợp với từng bán kính quay vòng.
Hình 2.5 Phương pháp dẫn động gồm hai động cơ độc lập
Chúng tôi đã xem xét hai phương án cho bộ môn Kỹ thuật ô tô và nhận thấy phương án hai phù hợp hơn với tiêu chí của xe Gocar Do đó, chúng tôi quyết định chọn phương án dẫn động độc lập ở hai bánh chủ động Việc lập trình và điều chỉnh tốc độ động cơ cho hai bánh theo từng chế độ làm việc khá phức tạp, vì vậy xe Gocar sẽ sử dụng vô lăng liên kết hình thang lái thông qua các đòn và khớp nối dạng cầu để dẫn hướng.
CHUẨN BỊ TƯ LIỆU,TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUNG GẦM VÀ HỆ
Khung xe là bộ phận xương cốt, chịu lực chính và là điểm lắp đặt cho các hệ thống như động cơ, hệ thống điều khiển và các thiết bị phụ trợ khác Đồng thời, khung cũng là nơi tiếp nhận toàn bộ tác động từ mặt đường khi xe di chuyển.
- Có trọng lượng nhỏ mà vẫn đảm bảo được tuổi thọ tương ứng với thời hạn phục vụ của ô tô.
Khung xe cần có độ cứng vững cao để đảm bảo không bị biến dạng, từ đó không ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các cụm và cơ cấu lắp đặt Điều này giúp tránh tình trạng kẹt, vênh vỏ và các chi tiết khác liên quan.
- Có hình dạng thích hợp, đảm bảo tháo lắp các cụm dễ dàng, hạ thấp được chiều cao trọng tâm của xe, chiều cao chất tải nhỏ.
3.1.3 Phân tích hình dáng của khung
Khung loại hai dầm dọc với bố trí hai bên cần có hình dáng phù hợp để đáp ứng yêu cầu thiết kế Cụ thể, kích thước đầu trước của khung phải được thu hẹp nhằm đảm bảo bánh xe dẫn hướng có góc quay lớn nhất.
Xe Gocar điện sở hữu cấu trúc hệ thống chịu lực đơn giản, giúp dễ dàng trong việc lựa chọn và gia công các thanh dầm Hai thanh dầm dọc được sắp xếp song song và liên kết với nhau bằng các thanh dầm ngang, tạo thành hình dạng bậc thang.
- Chiều rộng và cao của các thanh dầm thay đổi theo chiều dài của khung.
- Việc thay đổi chiều dài nhằm giúp xe quay vòng dễ dàng (đảm bảo động học quay vòng).
Hình 3.1 Các kích thước cơ bản của khung xe
Đối với các thanh dầm dọc:
Chọn biên dạng (mặt cắt ngang) của thanh dầm là hình chữ nhật quy cách 40x20 (mm), có chiều dày 2 (mm).
- Khối lượng của 01 (m) dầm: 1,8 (kg)
Khoảng cách giữa hai dầm dọc được thiết kế song song, với phần giữa dầm được nới rộng đều sang hai bên để tạo không gian thoải mái cho người ngồi Đồng thời, phần đầu khung xe vẫn giữ nguyên biên dạng ban đầu nhằm đảm bảo tính tương thích với hệ thống lái.
- Chiều cao của thanh dầm dọc cũng thay đổi phù hợp để lắp các bộ phận: cáp phanh, dây dẫn điện, sàn xe.
- Phần giữa của hai thanh dầm chính được bổ sung thêm 2 thanh dọc phụ để có thể tăng khả năng chịu uốn của khung.
Đối với các thanh dầm ngang:
Chọn biên dạng (mặt cắt ngang) của thanh dầm ngang vật liệu thép mạ kẽm có biên dạng hình chữ nhật với quy cách 40x20 (mm), chiều dày 2 (mm).
- Khối lượng của 01 (m) dầm: 1.8 (kg)
- Chiều dài và khoảng cách giữa các thanh dầm ngang được bố trí phụ thuộc vào sự lắp đặt các chi tiết sao cho phù hợp.
Các thanh dầm được kết nối bằng mối hàn, và để gia tăng độ cứng vững, chúng ta sử dụng các tấm gia cường có hình dạng chữ V hoặc L tại những khu vực chịu tải trọng hoặc ứng suất cao.
Hình 3.2 Hình dạng khung sườn 3D của xe Gocar
Chọn vật liệu chế tạo các thanh dầm
Vật liệu dùng để chế tạo các thanh dầm là thép hộp hợp kim hay thép cácbon thấp hoặc trung bình. Đặc điểm của các loại thép này là:
- Có giới hạn chảy và độ bền mỏi cao.
- Ít nhạy cảm với tập trung ứng suất.
Vật liệu được chọn có tính dập nguội và tính hàn tốt, giúp đơn giản hóa quá trình tính toán và kiểm tra độ bền Chúng tôi sử dụng các vật liệu có sẵn trên thị trường với thông số kỹ thuật thép được cung cấp trong catalog của nhà sản xuất.
- Sử dụng thông số cơ tính của thép CT3 để định vật liệu.
- Sử dụng các loại thép hộp có trên thị trường, các loại thép sử dụng trong lĩnh vực xây dựng để định hình dạng các thanh dầm.
3.1.4 Kiểm tra bền khung xe
Các giả thiết tính toán
Khung xe ô tô là một hệ kết cấu siêu tĩnh Để đơn giản trong tính toán, ta có chỉ đề cập đến các vấn đề sau:
- Bỏ qua momen xoắn tác động lên khung do các cụm đặt xa dầm dọc gây ra.
- Trọng lượng khung coi như phân bố đều trên khung sườn xe.
- Vị trí trọng tâm và điểm đặt lực được tính theo một điểm nào đó.
- Khung được được liên kết ngàm thông qua hai cầu xe.
Vật liệu chế tạo và ứng suất cho phép
Khung xe được làm từ thép hộp mạ kẽm với kích thước hình chữ nhật 40x20 mm, độ dày 2 mm và giới hạn chảy đạt 34 kG/mm² Ứng suất uốn cho phép của vật liệu được xác định theo tiêu chuẩn đã nêu.
Trong đó: n là hệ số an toàn với n = 1.5
Bảng 3.1 Tọa độ các điểm của khung xe trong RDM Điểm số Tọa độ các điểm trong không gian
Sau khi nhập các điểm xong, ta có các thanh dầm như sau:
Hình 3.3 Thứ tự các điểm nút của khung sườn trong RDM
Phân tích các tải trọng tác dụng lên khung xe
Tải trọng tác dụng lên khung có thể chia ra :
- Tải trọng tĩnh: do trọng lượng các cụm bắt lên khung của động cơ như người hệ thống lái, ắc quy, động cơ.
Tải trọng động chủ yếu bao gồm tải trọng thẳng đứng, phát sinh khi ôtô di chuyển trên bề mặt đường không bằng phẳng, cùng với tải trọng ngang khi xe tăng tốc hoặc thực hiện các thao tác quay vòng.
Các tải trọng thẳng đứng phân bố đối xứng với các dầm dọc sẽ gây uốn khung, trong khi tải trọng không đối xứng xuất hiện khi ôtô di chuyển trên đường mấp mô lớn sẽ gây xoắn khung Ảnh hưởng của các tải trọng ngang lên khung thường nhỏ và có thể bỏ qua.
Với các đặc điểm chịu tải như vậy nên khung được tiến hành tính toán chế độ đặc trưng nhất là :
- Chế độ 1: Xe chuyển động với tốc độ lớn trên đường mấp mô nhỏ, khung chịu tải trọng thẳng đứng và bị uốn.
Chế độ 2 của xe Gocar chạy điện cho thấy xe di chuyển trên địa hình mấp mô lớn, nơi một bánh có thể bị treo, dẫn đến khung xe chịu xoắn Tuy nhiên, điều kiện làm việc của xe tương đối nhẹ nhàng với tốc độ vừa phải và tải trọng thẳng đứng ít thay đổi, cùng với địa hình làm việc chủ yếu bằng phẳng Do đó, để tính bền cho khung xe, chỉ cần xem xét chế độ 1 và tính bền khung theo uốn trong trường hợp xe phanh gấp hoặc quay vòng.
Các tải trọng tác dụng lên khung sườn
- Trọng lượng phần khung vỏ 50 kg, sẽ được phân bổ ở 20 nút 1, 2, 4 , 5, 6 , 7,
8, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 24 của các thanh đà ngang của phần sườn và lực phân bố tại các nút này đều nhau.