Hotline: 0389.33.99.86
Đồ án có dung lượng 360MB. Bao gồm đầy đủ các file như: File bản vẽ cad 2D (Bản vẽ các phương án thiết kế, bản vẽ mặt cắt ngang treo trước, bản vẽ kết cấu giảm chấn, bản vẽ kết cấu giảm chấn sau, bản vẽ bảo dưỡng sửa chữa hệ thống treo trên xe Honda jazz 2018…); file word (Bản thuyết minh, bản trình chiếu bảo vệ Power point…). Ngoài ra còn cung cấp rất nhiều các tài liệu chuyên ngành, các tài liệu phục vụ cho thiết kế đồ án........... TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TREO TRÊN XE HONDA JAZZ 2018.
MỤC LỤC
MỤC LỤC...
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO 4
1.1.Công dụng,yêu cầu, phân loại 41.1.1. Công dụng 1.1.2. Yêu cầu 41.1.3. Phân loại 51.2. Kết cấu chung của hệ thống treo 51.2.1. Các phần tử đàn hồi 51.2.2. Phần tử dẫn hướng: 91.3.2.Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 201.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu. 211.4.1. Mục tiêu 211.4.2. Phương pháp 221.4.3. Nội dung 22CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 232.1 Xác định độ biến dạng và tải trọng 232.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi 262.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
1.1.1. Công dụng
1.1.2. Yêu cầu 41.1.3. Phân loại 51.2. Kết cấu chung của hệ thống treo 51.2.1. Các phần tử đàn hồi 51.2.2. Phần tử dẫn hướng: 91.3.2.Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 201.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu. 211.4.1. Mục tiêu 211.4.2. Phương pháp 221.4.3. Nội dung 22CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 232.1 Xác định độ biến dạng và tải trọng 232.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi 262.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
1.1.3. Phân loại 51.2. Kết cấu chung của hệ thống treo 51.2.1. Các phần tử đàn hồi 51.2.2. Phần tử dẫn hướng: 91.3.2.Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 201.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu. 211.4.1. Mục tiêu 211.4.2. Phương pháp 221.4.3. Nội dung 22CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 232.1 Xác định độ biến dạng và tải trọng 232.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi 262.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo 51.2.1. Các phần tử đàn hồi 51.2.2. Phần tử dẫn hướng: 91.3.2.Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 201.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu. 211.4.1. Mục tiêu 211.4.2. Phương pháp 221.4.3. Nội dung 22CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 232.1 Xác định độ biến dạng và tải trọng 232.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi 262.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
1.2.1. Các phần tử đàn hồi 51.2.2. Phần tử dẫn hướng: 91.3.2.Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 201.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu. 211.4.1. Mục tiêu 211.4.2. Phương pháp 221.4.3. Nội dung 22CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 232.1 Xác định độ biến dạng và tải trọng 232.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi 262.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
1.2.2. Phần tử dẫn hướng: 91.3.2.Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 201.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu. 211.4.1. Mục tiêu 211.4.2. Phương pháp 221.4.3. Nội dung 22CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 232.1 Xác định độ biến dạng và tải trọng 232.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi 262.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
1.3.2.Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 201.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu. 211.4.1. Mục tiêu 211.4.2. Phương pháp 221.4.3. Nội dung 22CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 232.1 Xác định độ biến dạng và tải trọng 232.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi 262.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu. 211.4.1. Mục tiêu 211.4.2. Phương pháp 221.4.3. Nội dung 22CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 232.1 Xác định độ biến dạng và tải trọng 232.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi 262.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
1.4.1. Mục tiêu 211.4.2. Phương pháp 221.4.3. Nội dung 22CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 232.1 Xác định độ biến dạng và tải trọng 232.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi 262.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
1.4.2. Phương pháp 221.4.3. Nội dung 22CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 232.1 Xác định độ biến dạng và tải trọng 232.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi 262.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
1.4.3. Nội dung 22CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 232.1 Xác định độ biến dạng và tải trọng 232.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi 262.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 232.1 Xác định độ biến dạng và tải trọng 232.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi 262.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
2.1 Xác định độ biến dạng và tải trọng 23
2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi 262.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước 262.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau 292.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn 312.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước 322.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau 382.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
2.4.Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson: 432.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
2.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: 432.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
2.4.2 Các chế độ tải trọng: 462.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
2.4.3 Kiểm tra bền các cụm chi tiết: 51CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO
3.1. Triệu chứng và hư hỏng 583.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
3.2. Kiểm tra chẩn đoán 613.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
3.3. Bảo dưỡng và sửa chữa 65KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
KẾT LUẬN 76TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
LỜI NÓI ĐẦUTrong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe. Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại1.1.1. Công dụngKhái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).1.1.2. Yêu cầuTrên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.e, Có độ bền cao.f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt1.1.3. Phân loạia, Theo bộ phận đàn hồi+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);c, Theo phương pháp dập tắt chấn động+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo1.2.1. Các phần tử đàn hồia, Phần tử đàn hồi kim loại - Nhíp+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.- Lò xo trụ+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. b, Phần tử đàn hồi loại khí- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.1.2.2. Phần tử dẫn hướng:a, Hệ thống treo phụ thuộc- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.b, Hệ thống treo độc lậpTrên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên. d, Dạng treo Macpherson- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. - Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. e, Hệ treo đòn dọc- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.1.2.3. Bộ phận giảm chấn: Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.* So sánh giữa hai loại giảm chấn :So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS. * Thông số xe Honda Jazz 2018Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kếa, Hệ thống treo trước- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.* Các bộ phận của hệ thống treo:- Bộ phận đàn hồi:+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.- Bộ phận giảm chấn:Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.- Bộ phận hướng:+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.b, Hệ thống treo sauTừ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.1.4.1. Mục tiêu- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.1.4.2. Phương pháp- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.1.4.3. Nội dung- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:Chương I: Tổng quan hệ thống treo.Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sauCác thông số cơ bản như bảng 2.1.Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f).Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trướcĐể xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).- Xác định Ztt, ta có:Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg] Trong đó:Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trướcGkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg] Trong đó:Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).- Xác định ftt:Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm] fcs - biến dạng của cao su [mm].Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau- Xác định Zts:Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg) - Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm). - Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước- Tính lực tác dụng lên lò xo :Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sauTính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):Ta có: Lt= Lmin + fdlxThay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):Ta có:L = Lt + ftlxL = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]- Bước xoắn của lò xo (t): Ta có: t = 43,3 mm .2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.+ Xác định tiết diện thông qua các van.+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấnQuan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:Pgn= Kgn.Vgm Pgt= Kgt.Vgm - Lực cản Pg của giảm chấn: Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)* Xác định các thông số của giảm chấn:- Đường kính Piston giảm chấn:Chọn dp = 40mm=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston:Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sauTương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấnĐặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:Pgn= Kgn.VgmPgt= Kgt.Vgm - Hệ số cản K của hệ thống treo:Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)Ta có: Kg =x. K- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:Pgn = Kgn.VgPgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).Pgt= Kgt.VgmPgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).* Xác định các thông số của giảm chấn- Đường kính Piston giảm chấn:Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)- Đường kính cần Piston: dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm* Tính toán nhiệt của giảm chấnVới:Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. SgVới D = dngc= 19 (mm) tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:Thông số hình học như bảng 2.4.* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.- Trên B1q đặt B1Do: .- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).2.4.2. Các chế độ tải trọnga, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)Trong đó:kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .Như vậy:Tại C có: CX; CYTại D có: DX; DY; DYXTại E có: EX; EY; EYX2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:a. Kiểm bền đòn ngang:Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:Thay vào tính:=> Plim = 1321395 N=> n = 83616 > [n]Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO3.1. Triệu chứng và hư hỏnga. Giảm chấn chảy dầu- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.b. Hệ thống treo bị kêu-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc. - Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh. c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..3.2. Kiểm tra chẩn đoána, Rotuyn- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái. + Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.b, Giảm chấn- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;+ Rung động cả tay lái;+ Xe trượt và lệch hướng;+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;3.3. Bảo dưỡng và sửa chữaa, Giảm chấnQuy trình tháo như bảng 3.1.* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:+ Cụm giảm xóc;+ Nắp bịt;b, Đòn ngang và Rotuyn* Quy trình tháo+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;c, Thanh giằng và thanh ổn định* Quy trình tháo + Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;* Kiểm tra sửa chữa + Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;KẾT LUẬNHệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.- Trình bày tổng quan về hệ thống treo- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe- Tính toán thiết kế hệ thống treo.- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treoSau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày … tháng …. năm 20…. Sinh viên thực hiện …………………TÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội."TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
Trong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu thiết kế ô tô là rất cần thiết đặc biệt là tính toán thiết kế hệ thống treo để đảm bảo tính êm dịu khi chuyển động của xe để tạo cảm giác thoải mái cho người nguồi trên xe.
Với mục đích tính toán và thiết kế hệ thống treo trên một xe cụ thể em đã lựa chọn đề tài ‘‘Tính toán thiết kế hệ thống treo xe Honda Jazz 2018, để có thể thực hiện được đề tài này đầu tiên em đã tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và thu thập tài liệu liên quan đến xe cơ sở và phân tích để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sau đó em sẽ tính toán thiết kế hệ thống đã lựa chọntừ đó sẽ xây dựng các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp với hệ thống đã tính toán nhằm mục đích khai thác tốt nhất cho hệ thống mang lại cảm giác hài lòng cho người sử dụng.
Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy : TS…………………. và các thầy trong bộ môn cùng sự đóng góp của các bạn trong lớp, tuy nhiên trong quá trình làm còn nhiêu sai sót, mong các thầy và các bạn đóng góp để em hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO
1.1. Công dụng,yêu cầu, phân loại
Khái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xevà khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sau đây:
Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).
1.1.2. Yêu cầu
Trên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:
a, Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).
b, Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.
e, Có độ bền cao.
f, Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.
* Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:
- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.
- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt
1.1.3. Phân loại
a, Theo bộ phận đàn hồi
+ Nhíp(chủ yếu trên các xe tải);
+ Lò xo(chủ yếu trên các xe con);
c, Theo phương pháp dập tắt chấn động
+ Loại giảm chấn thủy lực(đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);
+ Loại ma sát cơ(các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).
1.2. Kết cấu chung của hệ thống treo
1.2.1. Các phần tử đàn hồi
a, Phần tử đàn hồi kim loại
- Nhíp
+ Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.
- Lò xo trụ
+ Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén.
b, Phần tử đàn hồi loại khí
- Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần được treo lớn và thay đồi nhiều.
- Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo(bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng không đổi.
1.2.2. Phần tử dẫn hướng:
a, Hệ thống treo phụ thuộc
- Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.
b, Hệ thống treo độc lập
Trên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên.
d, Dạng treo Macpherson
- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B.
- Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Macpherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu.
e, Hệ treo đòn dọc
- Hệ treo hai đòn dọc là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn dọc. Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung.
f, Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết
- Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động.
- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác.Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.
1.2.3. Bộ phận giảm chấn:
Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.
* So sánh giữa hai loại giảm chấn :
So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau:
- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.
- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.
1.3. Lựa chọn phương án thiết kế
1.3.1. Giới thiệu xe cơ sở
* Giới thiệu về xe Honda Jazz 2018
Tại thị trường Việt Nam, Honda Jazz 2018 đã chính thức được trình làng người dùng Việt tại Triển lãm Ôtô VMS 2017 diễn ra vào đầu tháng 8/2017 vừa qua. Mẫu xe này sẽ được hãng mẹ Honda nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 03 phiên bản: bản 1.5V, bản 1.5VX và bản cao cấp 1.5RS.
* Thông số xe Honda Jazz 2018
Thông số xe Honda Jazz 2018 như bảng 1.1.
1.3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kế
a, Hệ thống treo trước
- Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch. Nó có ưu điểm là:
+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.
+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay.
+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.
* Các bộ phận của hệ thống treo:
- Bộ phận đàn hồi:
+ Loại lò xo trụ, có các ưu điểm: kết cấu, chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ bố trí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chỉ tiếp nhận lực thẳng đứng, cần có bộ phận hướng riêng.
+ Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận hướng. Tuy vậy, nó có nhược điểm: trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn so với phần tử đàn hồi kim loại khác, thời hạn phục vụ thấp do ma sát.
- Bộ phận giảm chấn:
Theo cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu của xe thiết kế, ta chọn bộ phận giảm chấn thuỷ lực dạng ống, tác dụng hai chiều và có van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau.
- Bộ phận hướng:
+ Hệ thống treo trước: là hệ thống treo độc lập nên bộ phận hướng gồm các loại là: loại một đòn, loại hai đòn chiều dài bằng nhau, loại hai đòn chiều dài khác nhau, loại đòn ống (Macpherson), loại nến.
b, Hệ thống treo sau
Từ việc phân tích các ưu và nhược điểm của các loại hệ thống treo,đối với xe mini 4 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập kiểu đòn chéo là hợp lý nhất.
1.4. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu.
1.4.1. Mục tiêu
- Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên cơ sở xe Honda Jazz 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.
1.4.2. Phương pháp
- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.
- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.
1.4.3. Nội dung
- Đồ án với mục tiêu thiết kế cho hệ thống treo cho xe cơ sở Honda Jazz 2018 đồ án đã được trình bày như sau:
Chương I: Tổng quan hệ thống treo.
Chương II: Tính toán, thiết kế hệ thống treo.
Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO
2.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sau
Các thông số cơ bản như bảng 2.1.
Đặc tính đàn hồi thường được xây dựng với giả thiết:
- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo. Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.
Xem như đặc tính có dạng tuyến tính.
- Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ , Zđ), trong đó:
Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft.
ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe.
Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ.
fđ: biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động.
a, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước
Để xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ).
- Xác định Ztt, ta có:
Tải trọng tác dụng ôtô đầy tải : G = Gt1- Gkt [kg]
Trong đó:
Gt1: trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trước
Gkt: trọng lượng phần không được treo ở cầu trước [kg].
Với: Gkt= Gct+ 2.Gbx [kg]
Gct: trọng lượng của cầu trước [kg],
Gbx: trọng lượng của bánh xe [kg].
Do đó ta được: G = Gt1- (Gct+ 2.Gbx) = 378 - 25 = 353 (Kg).
- Xác định ftt:
Biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe ft được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn về độ êm dịu, đối với xe du lịch có ftt = 15¸25 cm.
- Xác định fcs: xe concó: fcs= (0,35¸0,4).fđ [mm]
fcs - biến dạng của cao su [mm].
Ta có : fcst = (0,3¸0,4).fđt = (0,3¸0,4).144 = 43.2¸57.6 (mm). Chọn fcst= 50 (mm)
b, Độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo sau
- Xác định Zts:
Ta có: G = Gas- (Gcs+ 2.Gbx)=462 - 30 = 432(Kg)
- Xác định Zđs: ta có: Zđs= kđ.Zts=1,75.216 = 378 (Kg).
- Xác định fđs: ta có: fđs = 0,8.fts = 0,8.144 = 115 (mm).
- Xác định fcss: ta có:fcss=(0,35¸0,4).115 = 40,25¸46(mm).
2.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi
2.2.1. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo trước
- Tính lực tác dụng lên lò xo :
Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh.
- Tính đường kính trung bình của lò xo (D): D= a.d = 10.10 = 100 (mm)
- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:
Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d
- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):
Ta có: Lt= Lmin + fdlx
Thay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)
2.2.2. Tính toán thiết kế hệ thống treo sau
Tính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.
Thay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]
- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):
Ta có:
L = Lt + ftlx
L = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]
- Bước xoắn của lò xo (t):
Ta có: t = 43,3 mm .
2.3. Tính toán thiết kế giảm chấn
Để đảm bảo độ êm dịu khi xe hoạt động trên đường, trên ô tô hiện nay người ta thường lắp thêm các bộ phận giảm chấn. Giảm chấn có tác dụng: dập tắt nhanh các dao động có tần số cao để tránh cho thùng xe không bị lắc khi qua đường mấp mô lớn và hạn chế các lực truyền qua giảm chấn tác dụng lên thùng xe.
Tính toán bộ phận giảm chấn gồm các bước như sau:
+ Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn.
+ Xác định các kích thước cơ bản của giảm chấn.
+ Xác định tiết diện thông qua các van.
+ Tính toán nhiệt của giảm chấn.
2.3.1. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo trước
* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn
Quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:
Pgn= Kgn.Vgm
Pgt= Kgt.Vgm
- Lực cản Pg của giảm chấn:
Ta có : Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).
Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).
Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)
* Xác định các thông số của giảm chấn:
- Đường kính Piston giảm chấn:
Chọn dp = 40mm
=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)
- Đường kính cần Piston:
Ta có : dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm).
Chọn dc = 18 (mm).
Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).
2.3.2. Tính toán giảm chấn của hệ thống treo sau
Tương tự như quá trình tính toán giảm chấn trước ta có quá trình tính toán giảm chấn sau như sau:
* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấn
Đặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:
- Hệ số cản K của hệ thống treo:
Trong đó:y là hệ số dập tắt tương đối.Chọn y = 0,15
=> K = 0,15.2829,35 = 433,4 (Ns/m)
Ta có: Kg =x. K
- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:
Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).
- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:
Pgn = Kgn.Vg
Pgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).
Pgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).
* Xác định các thông số của giảm chấn
Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)
=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)
dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).. Chọn dc = 18 (mm).
Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).
- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).
Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].
Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)
=> Pgtmax = 782,25 (N.s/m)
Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn được xác định như sau:
=> K'gn= 1,06. Kgn= 1,06.244,8= 259,5(N.s/m)
=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 259,5.0, 5 = 129,75(N)
- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dt = 1,25 mm
* Tính toán nhiệt của giảm chấn
Với:
Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.
at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.
Sg: Diện tích ngoài cuả giảm chấn. Sg
Với D = dngc= 19 (mm)
tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.
Vậy: tg = 1180. Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.
2.4. Sơ đồ bố trí và kiểm nghiệm hệ thống treo trước Mc.Pherson:
2.4.1. Kiểm tra sơ đồ động học:
Thông số hình học như bảng 2.4.
* Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 3.1):
- Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường.
- Tại B0 dựng Boz vuông góc với dd.
- Trên đường A0Bo lấy ra phía trong đoạn A0B0 một đoạn: .
- Tại C0 dựng đường C0n tạo với phương thẳng đứng một góc: δ0= 130.
- Trên đường C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết giảm chấn với tai xe, O2 cách mặt đường một đoạn là 900 mm.
- Từ B1 kẻ đường B1q // dd.
- Trên B1q đặt B1Do: .
- Nối D0 với O2 thì D0O2 là đường tâm quay trụ xoay đứng khi ở trạng thái đầy tải(hệ thống treo biến dạng lớn nhất).
2.4.2. Các chế độ tải trọng
a, Trường hợp chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).
Z= Zđkđ = G1t.2 = 1890.2=3780( N)
kđ: hệ số tải trọng động (kđ = 1,8-2,5)
Ztt: tải trọng thẳng đứng tính cho một bên bánh xe. Z= 3780 (N)
- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:
- Lực Z gây ra lực ngang ZY và MZ: Zy = 3683.sin13o = 828 (N)
b, Trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).
- Z= Ztt mp . Gtt/2 = 1,2. 1890 = 2268 (N)
- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực tác dụng như phần trên.
- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ trên.
- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và Mx:
Xo = X = 1700 ; Mx= 1700. 0,247 = 420 (N.m) .
Như vậy:
Tại C có: CX; CY
Tại D có: DX; DY; DYX
Tại E có: EX; EY; EYX
2.4.3. Kiểm tra bền các cụm chi tiết:
a. Kiểm bền đòn ngang:
Đòn ngang có cấu trúc hình chữ A, được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ, đầu ngoài bắt với cam quay bằng Rô-tuyn. Trạng thái chịu lực chủ yếu là kéo, nén, uốn.
Khi kiểm bền đòn ngang được chia thành 3 trường hợp như sau:
- Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động (chỉ có lực Z, không có lực X và Y).
- Trường hợp 2: chỉ chịu lực phanh cực đại (chỉ có lực X và Z, không có lực Y).
- Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại (chỉ có lực Y và Z, không có lực X).
- Chiều dài đòn ngang: Lđ= 370 mm.
* Trường hợp 1: chỉ chịu tải trọng động:
* Trường hợp 2: chỉ chịu lực kéo hoặc lực phanh cực đại
* Trường hợp 3: chỉ chịu lực bên cực đại:
Thay vào tính:
=> Plim = 1321395 N
=> n = 83616 > [n]
Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.
3.1. Triệu chứng và hư hỏng
a. Giảm chấn chảy dầu
- Trong quá trình phanh xe, đặc biệt là phanh gấp, hệ thống treo trước phải chịu áp lực tăng lên gấp nhiều lần do trọng lượng của xe dồn lên. Chính vì vậy, giảm chấn trước thường hay hỏng hơn so với giảm chấn sau (rất ít khi hỏng) và chi phí thay thế cũng thường cao hơn.
- Khi chỉ một trong hai giảm chấn trước bị hỏng (thường là bị chảy dầu, có thể quan sát thấy bằng mắt thường với dấu hiệu là giảm xóc bị ướt nhoèn) người lái có thể cảm nhận xe không thể hấp thụ được xóc khi qua các gờ giảm tốc hay đường xấu, gây tình trạng xóc nảy, tốc độ càng cao, hiện tượng xóc nảy một bên càng bộc lộ rõ, thậm chí có thể làm lệch đầu xe.
b. Hệ thống treo bị kêu
-Trên các dòng xe trang bị hệ thống treo kiểu Macpherson phía trước và thanh chịu xoắn phía sau (thường trên các dòng xe phổ thông loại nhỏ), người sử dụng xe có thể chẳng phải lo lắng về việc này, bởi toàn bộ dàn gầm chỉ có một chi tiết sử dụng khớp cử động đa chiều là thanh cân bằng dọc.
- Các rotuyn được bôi trơn bằng mỡ với một vỏ cao su bao bọc kín bên ngoài. Nhưng điều đáng nói là trong điều kiện đường sá Việt Nam, mức độ cử động của các khớp thường rất lớn, khiến các bọc cao su bảo vệ mỡ rất nhanh bị rách, khiến nước và bụi bẩn bám vào, làm rotuyn bị rơ rất nhanh.
c. Nhíp yếu, lò xo bị yếu
- Sau vài năm sử dụng, các phần tử đàn hồi bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Nhíp bị yếu(võng), lò xo bị chùn lại khiến chiều cao gầm xe giảm, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém, xe không còn êm dịu như trước. Thường xuyên đi xe đầy và quá tải thì hiện tượng này càng nhanh xảy ra. Nếu để hiện tượng này quá lâu có thể dẫn đến gãy nhíp (lò xo), hỏng lây sang giảm chấn và một số phần tử khác.
- Ngoài ra, khi hệ thống treo của xe có vấn đề còn gây nên các hiện tượng bất thường ở các hệ thống khác như: gây văng đuôi hoặc văng đầu mỗi khi vào c..
3.2. Kiểm tra chẩn đoán
a, Rotuyn
- Tìm kiếm dấu hiệu dò dỉ
+ Khi xe đỗ trên nền phẳng bạn nên quan sát bên dưới gầm xe vị trí của rotuyn trụ đứng bắt với ngỗng trục và rotuyn lái.
+ Đồng thời bạn nên chú ý xem chốt chặn trên đai ốc còn không, chốt này có thể bị gãy hoặc bị rỉ xét khiến đai ốc bị tuông ra. Điều này sẽ rất nguy hiểm và khiến rotuyn rơi ra khỏi ngỗng trục.
b, Giảm chấn
- Các hiện tượng chứng tỏ giảm xóc ô tô có vấn đề
+ Đầu xe bị nhún mạnh khi phanh gấp;
+ Rung động cả tay lái;
+ Xe trượt và lệch hướng;
+ Xe lắc lư rất mạnh khi đi trên đường xấu;
3.3. Bảo dưỡng và sửa chữa
a, Giảm chấn
Quy trình tháo như bảng 3.1.
* Có một ổ bi được đặt rong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào.
Những chi tiết sau là có sẳn để thay thế và nếu bất kì chi tiết nào ngoài ra chúng có hỏng hóc, thì phải thay toàn bộ giảm xóc:
+ Cụm giảm xóc;
+ Nắp bịt;
b, Đòn ngang và Rotuyn
* Quy trình tháo
+ Sử dụng dụng cụ chuyên nghiệp dể tháo khớp cầu rotuyn và đòn ngang;
+ Dùng tuốc nơ vít cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo nắp chắn bụi của khớp cầu;
+ Sử dụng kím mở phanh để tháo phanh hãm;
c, Thanh giằng và thanh ổn định
+ Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn ngang;
+ Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe;
* Kiểm tra sửa chữa
+ Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm, nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới ;
+ Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại;
KẾT LUẬN
Hệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng trong thiết kế cơ học của xe. Nó đóng vai trò chủ chốt trong việc đảm bảo chuyển động của toàn bộ kết cấu xe, quyết định đến cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên xe. Bởi lẽ đó, vai trò của hệ thống treo là không thể thiếu trong thiết kế cơ học của xe. Với đề tài được giao ‘‘Thiết kế tính toán hệ thống treo xe Honda Jazz 2018” đồ án đã đạt được những kết quả sau.
- Trình bày tổng quan về hệ thống treo
- Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho xe
- Tính toán thiết kế hệ thống treo.
- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treo
Sau khi tính toán các thông số hệ thống treo thiết kế đã đảm bảo được những yêu yều về mặt kĩ thuật. Đối với hệ thống treo này trong qua trình sử dụng cần kiểm tra thường xuyên hình dáng và các chế độ làm nhằm phát hiện ra những ưu nhược điểm để khắc phục và cải tiến cho hệ thống treo trở lên hoàn thiện hơn.
Hà nội, ngày … tháng …. năm 20….
Sinh viên thực hiện
…………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.
[2]. Hệ thống treo, Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13, KIA.
[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống treo ô tô máy kéo.
[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.
[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Treo Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.
[6]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
Bước 1 Lựa chọn ngân hàng
Lưu ý: Nội dung chuyển khoản ghi TenNguoiGui_MaDoAn/TaiLieu
Bước 2 Yêu cầu xác nhận
Sau khi thanh toán thành công, vui lòng gửi thư yêu cầu xác nhận vào địa chỉ email doanchatluong.vn@gmail.com với nội dung thông tin TenNguoiGui_MaDoAn/TaiLieu_SoDienThoai
Bước 3 Nhận đồ án/tài liệu qua mail
Nhận được toàn bộ Đồ Án/Tài Liệu yêu cầu sau khi xác nhận thành công 5 đến 15 phút. Chậm nhất trong ngày.
Xin chân thành cảm ơn!
! An toàn giao dịch là tiêu chí hàng đầu của chúng tôi
Hotline hỗ trợ thanh toán: 0389.33.99.86