MỤC LỤC
Mục lục.................................................................1
Lời nói đầu..........................................................2
Chương 1. Giới thiệu chung về xe MAZ-543..................................... 3
1.1. Công dụng và cấu tạo chung......................................................... 3
1.2. Đặc tính kỹ thuật của xe MAZ-543............................................... 4
1.3. Đặc tính kỹ thuật của các cụm và hệ thống chính của xe MAZ-543..................7
Chương 2. Đặc điểm kết cấu hệ thống treo xe MAZ-543................. 25
2.1. Khái quát chung về hệ thống treo xe MAZ-543....................................................................... 25
2,2, Đặc điểm kết cấu các phần tử chính trong hệ thống treo........................................................ 27
2,2,1, Phần tử đàn hồi chính và phần tử đàn hồi phụ................... 27
2.2.2. Phần tử hướng..................................................................... 31
2.2.2. Bộ phận giảm chấn............................................................. 33
Chương 3. Kiểm nghiệm hệ động học hệ thống treo và tính toán kiểm nghiệm bền một số phần tử của hệ thống treo xe MAZ-543........ 37
3.1. Kiểm nghiệm động học hệ thống treo........................................... 37
3.1.1. Mô hình và kết quả tính toán............................................. 44
3.1.2. Trình tự xây dựng mô hình khảo sát động học hệ thống treo.......................40
3.1.3. Tổng quan về động học hệ thống treo................................. 37
3.1.4. Tính toán kiểm bền một số chi tiết của hệ thống treo................... 52
3.2. Tính toán kiểm bền đòn treo dưới...................................................................... 52
3.3. Tính toán kiểm bền cho trục xoắn dưới hệ thống treo........................................ 71
Chương 4. Bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa hệ thống treo xe MAZ-543.................... 74
4.1. Những vấn đề chung về bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa............ 74
4.2. Nội dung bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa hệ thống treo xe MAZ-543..................... 79
4.2.1. Kiểm tra hệ thống treo trước khi xuất xe............................ 79
4.2.2. Khi bảo dưỡng kỹ thuật thường xuyên............................... 79
4.2.3. Khi bảo dưỡng kỹ thuật cấp 1............................................ 79
4.2.4. Khi bảo dưỡng kỹ thuật cấp 2................................................83
4.3. Quy trình tháo lắp một số phần tử cơ bản của hệ thống treo xe MAZ-543.......................80
4.3.1. Tháo và lắp trục xoắn........................................................ 80
4.3.2. Thay thế trục xoắn phụ của xe MAZ-543M....................... 83
4.3.3. Qui trình tháo lắp giảm chấn, điều chỉnh vòng chắn dầu của giảm chấn và thay thế dầu giảm chấn...........83
4.4. Một số hư hỏng của hệ thống treo và biện pháp khắc phục......... 85
4.4.1. Đối với trục xoắn................................................................ 85
4.4.2. Đối với giảm chấn............................................................... 86
Kết luận...................................................................................................89
Tài liệu tham khảo...................................................................................91
Phụ lục.....................................................................................................93
LỜI NÓI ĐẦU
Trong tình hình hiện nay để đáp ứng yêu cầu của chiến tranh hiện đại, nhiệm vụ xây dựng quân đội ta ngày càng chính quy từng bước hiện đại là yêu cầu ngày càng trở nên quan trọng. Bên cạnh việc mua sắm các loại vũ khí trang bị kỹ thuật mới thì việc cải tiến, sửa chữa, quản lý, khai thác sử dụng có hiệu quả những loại vũ khí trang bị kỹ thuật hiện có là nhiệm vụ rất quan trọng và cần thiết.
Ngành ô tô giữ một vị trí quan trọng trong thời chiến, cũng như trong thời bình bởi khả năng vận chuyển con người, hàng hoá với tính cơ động cao, đơn giản, an toàn, có thể hoạt động trên những địa hình mà các phương tiện vận chuyển khác khó hoạt động. Điều này đã được chứng minh trong các cuộc chiến tranh của dân tộc, các đoàn xe ô tô đã vận chuyển cung cấp hàng triệu tấn vũ khí, đạn dược... tới những nơi chiến tranh ác liệt nhất. Và trong điều kiện nền kinh tế, điều kiện giao thông của nước ta hiện nay thì vai trò của ngành ôtô ngày càng trở nên quan trọng.
Để thích nghi với yêu cầu của chiến tranh hiện đại, ô tô phải đạt được những mục tiêu chủ yếu như: tính năng thông qua của xe, độ êm dịu chuyển động và an toàn chuyển động, tiện nghi trên xe, tốc độ xe, đảm bảo sử dụng thuận tiện, nhẹ nhàng và tính kinh tế cao nhất. Nhờ có sự phát triển của công nghệ vật liệu, kỹ thuật điện tử và kỹ thuật số các cụm, các hệ thống trên ô tô ngày càng được hoàn thiện hơn. Và để có thể phát huy tốt tính năng kỹ thuật của xe nắm chắc kết cấu các hệ thống để có thể chế tạo, sửa chữa, cải tiến trong quá trình sử dụng và nâng cao tính hiệu quả ta cần đi vào nghiên cứu sâu các hệ thống trong đó có hệ thống treo.
Hệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến điều kiện làm việc của người lái, tính ổn định của xe, độ êm dịu chuyển động, an toàn cho con người, hàng hoá và các thiết bị trên xe. Do đó, việc nghiên cứu hoàn thiện hệ thống treo là một vấn đề cần thiết.
Sau khi được giao đồ án tốt nghiệp, em được giao nhiệm vụ thực hiện đồ án:
"Khai thác hệ thống treo xe MAZ-543”.
Trong quá trình thực hiện đồ án, cùng với sự hướng tận tình của thầy: TS………………… và các thầy giáo trong bộ môn em đã hoàn thành đồ án này. Tuy nhiên do trình độ bản thân còn hạn chế nên chắc chắn đồ án vẫn còn những sai sót. Kính mong các thầy giáo giúp đỡ, chỉ bảo để đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE MAZ 543
1.1. Công dụng và cấu tạo chung
Xe đầu kéo bánh lốp MAZ-543 là loại xe có khung dài 4 cầu chủ động, 2 cầu trước dẫn hướng, công thức bánh xe 8x8.
Xe được dùng để vận chuyển các dạng thiết bị và hàng hoá trên mọi loại đường, địa hình và thời tiết ở nhiệt độ từ +500C đến - 400C.
1.2. Đặc tính kỹ thuật xe MAZ-543.
Các thông số cơ bản về tính năng kỹ chiến thuật của xe MAZ-543 được lấy theo tài liệu [6] thể hiện ở Bảng 1.1. Đối với các xe chủng loại xem ở phần Phụ lục 1.
1.3. Đặc tính các cụm và hệ thống chính của xe MAZ-543.
1.3.1. Nguồn động lực
Bao gồm động cơ và các hệ thống chính của nó (hệ cung cấp nhiên liệu, cung cấp không khí, hệ thống khí thải, bôi trơn, làm mát, khởi động và hệ thống sấy nóng động cơ trước khi khởi động.
+ Trên xe lắp động cơ Diesel: Loại 12 xi lanh bố trí theo chữ V, bốn kỳ làm mát bằng nước và phun nhiên liệu trực tiếp.
+ Hệ thống cung cấp nhiên liệu bao gồm 02 thùng nhiên liệu, van phân phối, bơm tay, bầu lọc thô và tinh, bơm đẩy, bơm cao áp, vòi phun, cốc xả dầu diesel, các đường ống thấp áp và cao áp.
1.3.2. Phần truyền lực .
Bao gồm truyền động thuỷ cơ (máy biến tốc thuỷ lực, hộp số hành tinh), truyền động cơ khí (hộp giảm tốc tức hộp truyền cao, hộp số phụ, các truyền lực chính của các cầu chủ động, hộp giảm tốc hành tinh bánh xe và các trục các đăng). Sơ đồ hệ thống truyền lực thể hiện trên hình sau:
+ Truyền lực thuỷ cơ: Bao gồm máy biến tốc thuỷ lực, hộp số hành tinh 3 tốc độ, các cơ cấu điều khiển được lắp thành một khối, có thùng dầu và hệ thống làm mát riêng biệt. Truyền lực thuỷ cơ được lắp vào khung và trên 4 gối đỡ bằng cao su.
+ Hộp số phụ: 2 tốc độ lắp sau truyền động thuỷ cơ, trên 2 gối cao su, gối đỡ thứ 3 của hộp số phụ là một đầu của thanh giằng phản lực bắt vào đáy cácte của hộp số phụ, đầu còn lại của thanh bắt vào khung xe.
Dẫn động của hộp số phụ được thực hiện từ trục bị động của truyền lực thuỷ cơ qua trục các đăng.
Truyền lực chính (hộp truyền trung tâm) của các cầu chủ động được đặt dọc theo xe. Mỗi một truyền lực chính được gá lắp trên 3 gối đỡ cao su. Truyền lực chính thứ 2 và thứ 3 khác với thứ nhất và thứ 4 ở chỗ chúng có thêm một cặp bánh răng trụ. Những truyền lực này được gọi là truyền lực thông.
Trong hệ treo của mỗi bánh xe còn được lắp giảm chấn thuỷ lực kiểu ống tác dụng hai chiều.
+ Khung xe kết hợp hàn với đinh tán, bao gồm 2 dầm dọc. Theo suốt chiều dài được hàn thêm hai thanh gia cường, phía dưới và phía trên. ở các khu vực có tải trọng lớn nhất cácdầm dọc được nối với nhau bằng các dầm ngang.
1.3.3. Ca bin và phần chuyển động:
a. Cabin
Trên các xe MAZ-543 và MAZ-543A lắp 2 ca bin (bên trái và bên phải) kiểu 2 cửa, 2 chỗ ngồi và đóng kín.
Kiểu: Với xe MAZ-543, MAZ-543A là 2 cabin, 2 chỗ ngồi, làm từ nhựa tổng hợp, ca bin bên phải có thể lật lên được 1 góc 380. Bộ hạn chế trung gian nâng ca bin -180.
Mái trước của hai ca bin có lắp đèn pha bình thường và các đầu gá của đèn nguỵ trang, có chớp thông gió. Trên nắp ca bin bên phải có cơ cấu lắp ăngten. Trên giá của kính chắn gió có lắp gương chiếu hậu. Trong mỗi ca bin đều lắp quạt gió để thổi sạch kính và ổ cắm điện để lắp thiết bị nhìn ban đêm (thiết bị hồng ngoại).
b. Phần chuyển động :
1. Bánh xe:
- Moay ơ bánh xe: Làm bằng thép đúc.
- Vành bánh xe được đúc từ hợp kim nhôm, gồm nửa trong và nửa ngoài
- Gá lốp lên vành bánh xe bănmgf đai ốc bắt lên gujông qua các bạc hình cầu.
3. Treo bánh xe
- Kiểu: Độc lập, hai đòn treo dạng hình thang với trục xoắn dọc
- Số trục xoắn trên bộ treo các bánh xe hai cầu trước và trên bộ treo các bánh xe của hai cầu sau gồm 2 trục cho mỗi bánh xe.
- Gá lắp các cần vào khung xe: Trên các bạc đồng qua các ống của cần.
1.3.4. Hệ thống lái:
Bao gồm hộp tay lái, cơ cấu lái, bộ chia trợ lực tay lái bằng thuỷ lực, bơm trợ lực, thùng dầu thuỷ lực, các đường ống, các thanh kéo dọc, van an toàn, giá các cần và hình thang lái.
1.3.6. Hệ thống điện.
Sử dụng hệ 1 dây dẫn. Dòng một chiều, điện áp 24 Vôn. Các thiết bị điện bao gồm nguồn cung cấp năng lượng điện, các thiết bị tiêu thụ điện, bảng đồng hồ, thiết bị hỗ trợ và dây dẫn.
1.3.7. Các thiết bị phụ:
Bao gồm: Hộp trích công suất, thùng dầu (chúng chỉ có trên xe MAZ-543), hệ thống thông gió các cụm thiết bị và van trích khí xả. Trên xe còn trang bị hệ thống lọc khí. Dẫn động hộp trích công suất được thực hiện từ hộp truyền cao.
CHƯƠNG 2
ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO XE MAZ-543
2.1. Khái quát chung về hệ thống treo xe MAZ-543
Hệ thống treo là tổ hợp các cơ cấu thực hiện liên kết các bánh xe với khung xe (hoặc vỏ xe) để đảm bảo độ êm dịu chuyển động và an toàn chuyển động trên cơ sở tạo các dao động của thân xe và của các bánh xe theo ý muốn và giảm các tải trọng va đập cho xe khi chuyển động trên địa hình không bằng phẳng.
Ngoài ra hệ thống treo còn dùng để truyền các lực dọc trục và mô men tác động giữa bánh xe và khung xe (vỏ xe).
Hệ thống treo gồm 3 bộ phận chính với các chức năng riêng biệt:
- Bộ phận đàn hồi: Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung xe các lực thẳng đứng từ đường, giảm tải trọng động và đảm bảo độ êm dịu chuyển động cho xe khi xe chuyển động trên các loại đường khác nhau.
- Bộ phận giảm chấn: Năng lượng dao động củă thân xe và của bánh xe được hấp thụ bởi các giảm chấn trên cơ sở biến cơ năng thành nhiệt năng.
Hệ thống treo ở hai cầu dẫn hướng (thứ nhất và thứ hai) với các phần tử chính là:
- Phần tử đàn hồi là hai thanh xoắn đặt dọc xe.
- Phần tử hướng loại hai đòn, dạng hình thang.
2.2. Đặc điểm kết cấu các phần tử chính của hệ thống treo.
2.2.1. Phần tử đàn hồi chính và phần tử đàn hồi phụ.
Hệ thống treo có phần tử đàn hồi là kim loại, thanh xoắn đơn với trọng lượng kích thước nhỏ chiếm thể tích nhỏ trong xe, dễ bố trí, thế năng đàn hồi cao, làm việc tin cậy, khả năng bị sát thương nhỏ. Các trục xoắn phía trên 5 và dưới 3 (như hình 2.1) có một đầu nối với ống 3 và 7 của cần hệ thống treo qua mối ghép then hoa 10 và 6. Đầu then hoa kia của trục xoắn được lắp vào giá đỡ sau 15, nối với giá đỡ của khung. Hãm trục xoắn khỏi di chuyển dọc được giữ bằng tấm chặn 4 và bu lông 9, bu lông này được hãm bằng đệm phẳng.
Như vậy giá trị ứng suất ở các điểm trong mặt cắt ngang tỉ lệ với khoảng cách r tới tâm hình học của mặt cắt. Khi các lớp ngoài cùng có giá trị ứng suất đạt đến giá trị nguy hiểm các lớp bên trong ứng suất còn xa mới đạt đến giá trị này. Điều này làm giảm hệ số sử dụng vật liệu của thanh xoắn. (Hệ số sử dụng vật liệu e = ttb/tmax , ttb: ứng suất trung bình trên toàn mặt cắt; tmax: ứng suất cực đại của mặt cắt. e = 2/3).
Thanh xoắn chế tạo từ thép hợp kim có giới hạn bền tb trong khoảng 850-900Mpa, khi có ứng suất dư t0 = 260Mpa ở lớp ngoài cùng của mặt cắt ứng suất cho phép của thanh xoắn khi làm việc sẽ tăng lên đáng kể và được tính như sau:
[t] = tb + t0 = (850-900)Mpa + t0 = (1100-1160) Mpa
2,2,2, Phần tử hướng.
Bộ phận hướng trong hệ thống treo độc lập có thể là loại cơ cấu bốn khâu (hình bình hành, hình thang) hoặc loại nến.
- Bố trí phần tử hướng dạng bốn khâu hình bình hành (hình 2.3b), với loại này khi bánh xe bị nâng lên một đoạn là (h) thì mặt phẳng quay của bánh xe luôn song song với mặt phẳng thẳng đứng ban đầu. Do vậy không làm nghiêng trụ quay của bánh xe vì thế không phát sinh mô men hiệu ứng con quay và triệt tiêu được sự rung của bánh xe với trụ đứng của hệ thống lái.
- Bộ phận dẫn hướng của hệ thống treo xe MAZ-543 là loại hai đòn treo dạng hình thang với các bánh xe dịch chuyển trong mặt phẳng ngang, kết cấu này bảo đảm độ tin cậy cao khi truyền lực và bảo đảm thoả mãn động học dịch chuyển của bánh xe với vỏ xe. Trong loại cơ cấu dẫn hướng hình thang . Khi nâng hay hạ bánh xe lên một đoạn (h), góc ở của bánh xe sẽ giới hạn trong khoảng 5 đến 60 .
2.2.3. Bộ phận giảm chấn
Giảm chấn trên xe được dùng với mục đích:
- Giảm và dập tắt các dao động của thân xe khi bánh xe lăn trên nền đường không bằng phẳng nhờ vậy mà bảo vệ được bộ phận đàn hồi và tính năng, tiện nghi cho xe và người sử dụng .
- Đảm bảo dao động của phần không treo mức độ nhỏ nhất nhằm làm tốt sự tiếp xúc của bánh xe trên nền đường, nâng cao tính chất chuyển động của xe như khả năng bám đường, khả năng an toàn khi chuyển động.
Hệ thống treo sử dụng giảm chấn ống thuỷ lực 11. Đầu dưới của giảm chấn nối với đòn treo16 nhờ chốt 24 và khớp bi cầu 21. Đầu trên của giảm chấn nối với giá đỡ 12 nhờ chốt đặt vào lỗ côn ở đầu giá đỡ. Đệm chặn bằng bề mặt côn của lỗ lắp vào đầu côn tựa của chốt giữ.
Giữ chặt đầu của giảm chấn bằng đai ốc và chốt chẻ. Đai ốc xiết chặt bảo đảm sự tỳ mặt đầu của vòng trong khớp bi vào bề mặt tựa của chốt.
Giảm chấn ống thuỷ lực bao gồm hai lớp vỏ, vỏ trong cùng và vỏ ngoài có dạng hình trụ (hình 2.4).
Nguyên lý làm việc của giảm chấn:
- Nén êm: Khi chuyển động bánh xe gặp vật cản (hành trình nén) dầu giảm chấn từ khoang A qua van thông qua chảy lên khoang B. Nhưng tất cả dầu không thể chảy vào khoang trên được vì còn có cần đẩy xilanh công tác. Vì thế phần dầu bằng thể tích chiếm chỗ của cần đẩy piston sẽ chảy vào khoang bù qua van bù hành trình thuận 15 trào vào khoang b.
- Trả êm: Khi bánh xe dịch chuyển xuống dưới (hành trình trả) dưới tác dụng của lực đàn hồi của thanh xoắn Piston đi lên với vận tốc chậm.
Khoang A giảm áp suất, còn ở khoang B áp suất tăng dần lên. Dầu từ khoang B qua van thông qua vào khoang A, đồng thời dàu từ khoang bù qua van nạp 10 bổ xung vào khoang A.
Sức cản của giảm chấn ở hành trình nén không cần điều chỉnh
CHƯƠNG 3
KIỂM NGHIỆM ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG TREO VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM ĐềN TREO XE MAZ-543
3.1. Kiểm nghiệm động học hệ thống treo
3.1.1. Tổng quan về động học hệ thống treo
Động học hệ thống treo nghiên cứu các mối quan hệ động học giữa bánh xe với khung xe khi bánh xe thay đổi vị trí theo phương thẳng đứng.
Các thông số chính được xem xét trong động học hệ thống treo là : sự dịch chuyển(chuyển vị) của bánh xe trong không gian ba chiều khi vị trí của bánh xe thay đổi theo phương thẳng đứng. Các dịch chuyển này ảnh hưởng đáng kể tới khả năng truyền lực(ba chiều) và các mômen (theo ba trục) khi bánh xe ở các bị trí khác nhau.
Các kết cấu hiện này rất đa dạng về kích thước, hỡnh dỏng và vị trớ bố trớ cỏc đũn treo, bởi vậy quan hệ động học của chúng rất khác nhau.
Vỡ vậy ta cần xõy dựng lại mối quan hệ giữa Dd, DB với sự dịch chuyển của bánh xe theo phương thẳng đứng (Dz). Cụ thể là tỡm mối quan hệ: DB = f (Dz)
Dd = f (Dz)
3.1.2. Trình tự xây dựng mô hình khảo sỏt động học hệ thống treo
Các phương pháp có thể sử dụng để khảo sát động học hệ thống treo : giải tích, đồ hoạ, hoạ đồ véc tơ để giải bài toán động học của hệ thống treo.
Việc khảo sát động học của hệ thống treo theo phương pháp đồ giải, hoạ đồ véc tơ có ưu điểm là: đơn giản, cụ thể, dễ nhận biết kiểm tra.
Nhưng lại có nhược điểm là:
- Thiếu chớnh xỏc do sai số dựng hỡnh, sai số đọc, đo
- Phương pháp đồ thị cho kết quả là quan hệ giữa một đại lượng động học theo một thông số nhất định (thường là khâu dẫn).
3.1.2.1. Lựa chọn công cụ khảo sát động học
ADAMS là một công cụ mô phỏng chuyển động dùng để phân tích quá trỡnh chuyển động của một cụm lắp ghép cơ khí. ADAMS cho phép chúng ta tạo ra hệ thống ảo và điều chỉnh nó sao cho thiết kế hoàn thiện, tiện nghi, an toàn mà không cần phải chế tạo và kiểm tra qua nhiều mô hỡnh thử thực tế.
Kết quả của ADAMS được xem dưới dạng bảng dữ liệu, dữ liệu, bảng in, bảng báo cáo hoặc hoạt cảnh màu giúp chúng ta dễ dàng xem xét kết quả và chia sẻ dữ liệu. Đồng thời chúng ta cũng có thể sử dụng kết quả (tải trọng được tạo ra từ chuyển động) của ADAMS để đặt lên nhiều chương trỡnh khỏc FEA (phần tử hữu hạn) bao gồm cả phần mềm NASTRAN, ANSYS để điều chỉnh cấu trúc của sản phẩm thiết kế.
3.1.2.2. Mô hình khảo sỏt động học trong ADAMS
Để khảo sát động học của một cơ hệ trong chương trỡnh ADAMS/View của phần mềm ADAMS thỡ ta phải thiết lập được mô hỡnh của cơ hệ mà ta tiến hành khảo sát theo ngôn ngữ của ADAMS. Mô hỡnh đó bao gồm các phần tử cơ bản là: các hệ trục toạ độ (Markers), các điểm(Points), các phần tử của cơ hệ(Parts), các ràng buộc(joints) và các dạng chuyển động(Motions).
3.1.3. Mô hình và kết quả khảo sỏt động học hệ thống treo xe MAZ-543.
3.1.3.1. Mô hình khảo sát
Các thông số đầu vào để khảo sát động học hệ thống treo
Chiều dài cơ sở của xe (mm) 7700
Khoảng cỏch giữa cầu thứ 4 và phần cuối cựng của khung xe 1000 (mm)
Khoảng cỏch giữa cầu thứ 2 và thứ 3 3300(mm)
Khoảng cách giữa hai cầu trước 2200(mm)
Chiều rộng cơ sở (mm) 2375(mm)
Chiều dài đũn treo dưới: 450 mm
Khoảng cách giữa hai đầu trụ đứng 360(mm)
Góc nghiêng ngang trụ đứng: 60
a. Xây dựng các hệ trục toạ độ tương đối (Marker).
Toạ độ tuyệt đối của mô hỡnh khảo sỏt được xác định trên hỡnh 3.6 Cỏc toạ độ tương đối khác sau khi xây dựng xong mô hỡnh sẽ được ADAMS tự xác định.
b. Xây dựng các điểm cơ sở(Points) .
Các điểm cơ sở để tiến hành xây dựng mô hỡnh tại tõm cỏc khớp nối giữa các thanh, các đũn, cỏc cần. Toạ độ tuyệt đối của các điểm trên bảng 3.2
Toạ độ các điểm cơ sở của cụm treo phải cầu thứ 1 như bảng 3.1.
Toạ độ các điểm cơ sở cụm treo trái cầu thứ 1 chỉ ngược dấu của toạ độ y với toạ độ các điểm cơ sở của cụm treo phải.
Hỡnh 3.14 thể hiện cỏc điểm cơ sở sau khi được xác định trong môi trường làm việc của phần mềm ADAMS.
d. Xây dựng các ràng buộc(Joint).
Sau khi xây dựng xong cỏc Parts ta xõy dựng cỏc ràn buộc, liờn kết giữa cỏc chi tiết. Hỡnh 3.8 và hỡnh 3.9 thể hiện mụ hỡnh khảo sỏt động học hệ thống treo MAZ-543 bằng phần mềm ADAMS.
3.1.3.2. Kết quả tớnh toán
Với bánh xe bên trái của cầu dẫn hướng thứ 1 kết quả thu được là :
Sự dịch chuyển của vết tiếp xúc giữa lốp với mặt đường theo phương thẳng đứng(Dz) theo thời gian.
Sự dịch chuyển của vết tiếp xúc giữa lốp với mặt đường theo phương ngang xe(DB) theo thời gian.
Sự thay đổi của góc nghiêng ngang trụ đứng theo thời gian d = f (t) . Mối quan hệ DB = f (Dz); Dd = f (Dz) dưới dạng đồ thị.
Về giỏ trị của DB theo đồ thị hỡnh 3.20 cú thể thấy khi bỏnh xe bị nõng lờn một khoảng 130 mm thỡ DB tăng lên 5 mm, cũn khi bỏnh xe hạ xuống 130 mm ∆B giảm 30mm. Khi bỏnh xe đạt độ cao lớn nhất 130 mm thỡ DB 20 mm. Độ trượt ngang lớn nhất tương ứng với toàn bộ hành trỡnh động thực tế 130mm của bánh xe khoảng 20-25 mm. Đây là giá trị có thể chấp nhận được.
3.2. Tính tóan kiểm bền một số chi tiết của hệ thống treo.
3.2.1. Tính toán kiểm bền đũn treo dưới
Vỡ cỏc cụm treo của hệ thống treo là như nhau nên ta kiểm nghiệm bền cho đũn treo dưới bên trái của cầu dẫn hướng thứ nhất bởi đây là đũn treo chịu lực phức tạp phức tạp nhất trong hệ thống treo.
3.2.2. Chế độ tính, sơ đồ tính và các thông số để tính toán kiểm nghiệm bền một số chi tiết của hệ thống treo.
a. Chế độ tính toán kiểm nghiệm.
Ta xét 3 chế độ tính toán kiểm nghiệm( 3 trường hợp lực tác dụng lờn hệ thống treo):
+ Hệ treo chỉ chịu lực thẳng đứng lớn nhất tại thời điểm trục xoắn ở trạng thái tĩnh.
+ Hệ treo chịu lực theo phương dọc xe lớn nhất khi trục xoắn ở trạng thái tĩnh(ứng với trường hợp xe chịu lực phanh cực đại).
b. Nhúm cỏc thụng số tớnh toỏn kiểm nghiệm bền
Nhúm cỏc thụng số tải trọng:
- Tải trọng toàn xe khi khụng tải G0 = 20,55.104 N.
- Tải trọng toàn xe khi đầy tải GT = 39,65.103 kg.
- Tải trọng đặt lên hai cầu trước khi không tải G10 = 14,9.103 kg.
- Tải trọng đặt lên hai cầu trước khi đầy tải G1T = 19,88.103 kg
- Tải trọng đặt lên hai cầu sau khi không tải G20 = 5,65.103 kg
- Tải trọng đặt lên hai cầu sau khi đầy tải G2T = 19,77.103 kg
Trục xoắn được là từ vật liệu: Thộp 45XHM
+ Mô đun đàn hồi loại II: G = 8,5.104 Mpa
Với q là gúc xoắn của trục xoắn (rad)
Mô men đàn hồi của trục xoắn dưới là : Mđh2 = 55000.q2 (Nm)
Mô men đàn hồi của trục xoắn trờn là : Mđh1 = 41850.q1 (Nm)
3.2.3. Xác định các lực tác dụng lên đũn treo dưới của cụm treo
a. Trường hợp chỉ có lực Z:
Trên sơ đồ chỉ có lực Z (vắng lực X và Y).
Ta cú: Z = Zt . kđ
Trong đó: Zt : ải trọng tĩnh tác động lên bánh xe.: Zt = 49700(N)
G1T : Tải trọng đặt trên hai cầu trước khi đầy tải.
kđ : Hệ số tải trọng động, Chọn kđ = 2
Suy ra: Z = 99400 (N).
Mđh2 : mô men đàn hồi của trục xoắn dưới( khi trục xoắn ở trạng thái chịu tải tĩnh)
q2 = útd = 140
Mđh2 = 16310 (Nm)
Mđh1 : mô men đàn hồi của trục xoắn trên khi trục xoắn xoắn với góc xoắn tĩnh trên ở vị trí nằm ngang) q1 = 17,50
Mđh1 = 12775 (N)
Phản lực tác dụng vào đầu dưới của trụ đứng ZA:
ZA = (Z-Ztx) / cos d0
ZA = 70789 (N)
Xác định các lực YA và YB:
Xét trong mặt phẳng Ozy.
Viết phương trỡnh cõn bằng mụmen cho điểm
Thay vào ta được: YA = 78342(N).
Như vậy lực tác dụng lên trụ đứng là:
ZAB = ZB = ZA = 70789 (N)
YA
Lực tác dụng lên đũn ngang:
ZC = ZA.cosd0 = 70262 (N)
YC = YA = 78342(N).
Các phản lực tại gối tựa D và E là:
YD = YC = 40000 (N).
YE = YC = 38338 (N).
b. Trường hợp xe chịu lực dọc lớn nhất (chỉ cú thành phần Z và X)
Trên sơ đồ phân tích lực tồn tại lực Z, X nhưng tính với giá trị cực đại của lực X (tính trong trường hợp hệ treo chịu lực phanh cực đại trên đường bằng)
Thay số ta được :
Z = 67460 (N) ;
X = 48751 (N).
Khi đó hai trục xoắn ở trạng thái xoắn tĩnh.
Mx2 = 55000.út = 13423 (Nm)
Ztx2 = 29137 (N)
Mx1 = 12775(Nm)
* Phân tích tác dụng lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với đũn treo dưới( theo sơ đồ hỡnh 3.23):
Xác định các phản lực trong mặt phẳng xOz:
Lực X khi rời về điểm O gây lên 1 mômen xoắn MX tại điểm O trong mặt phẳng xOz, được xác định bằng công thức:
MX = X.rbx = 36428400 (Nmm).
Thay số vào (4.2.b) suy ra: XA = 77717 (N).
Viết phương trỡnh cõn bằng lực: ZX = 0 ; XA - XB - X = 0
Suy ra: XB = XA - X = 29146 (N).
YE = YE = 31839(N).
Tại D có:
XD = 38858(N).
SYD = YXD - YD = 43005(N).
Tại E có:
XE = 38858(N).
SYE = YXE - YE = 44389 (N).
Suy ra: Z = 95164(N).
Y = 97244(N).
Giả sử xe chịu lực ngang lớn nhất trên đường bằng phẳng, khi đó trục xoắn ở trạng thái chịu tải tĩnh, mô men xoắn của trục xoắn là:
Mx2 = 13432 (Nmm) ; Mx1 = 12775 (Nmm)
Phản lực tác dụng vào đầu dưới của trụ xoay đứng
ZA = ZB = ZAB:
ZA = (Z-Ztx2) / cos d0 = 66523(N).
Xác định các lực YA và YB:
Dời lực Y về điểm O trong mặt phẳng yOz được mômen MY :
MY = Y.rbx = 72933442(Nmm)
Dời mô men xoắn của trục xoắn về điểm A
3.2.1.3. Kiểm nghiệm bền đũn treo dưới của hệ thống treo
Đũn ngang dưới có cấu trúc hỡnh chữ A được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ. Đầu ngoài bắt với cam quay bằng khớp trụ. Việc sử dụng 2 đầu trong nối với thân xe bằng khớp bản lề để tăng độ cứng vững cho hệ treo.
Giả sử mỗi thanh của càng chữ A chịu một nửa cỏc lực tỏc dụng.
Vật liệu chế tạo đũn ngang là: Thộp 40 cú sb=750 Mpa. Với hệ số an toàn n = 1,5.
a. Trường hợp chỉ có lực Z
Các lực tác dụng lên đũn treo:
Fy = YC = 78324(N) ; Fz = ZAB = 70789 (N).
Coi đũn treo cú tiết diện hỡnh chữ nhật => S = b.h
h = 90 (mm) và b = 40 (mm)
S = 3600 (mm2).
Vậy tmax = 29,49 (N/mm2) < [t]
Vậy đòn ngang dưới thoả món điều kiện bền về mặt cắt.
b. Trường hợp chỉ có lực Z và X
Fx = XC = 77717 (N).
FY = YC = 65063 (N).
FZ = ZC = 38900 (N).
Ya có:
Qy : là lực cắt, Qy = Fz = 38900 (N/mm2).
S = 3600 mm2.
=> tmax = 16,1 (N/mm2) < [t]
Vậy đũn ngang dưới thoả món điều kiện bền về mặt cắt.
* FX sẽ gây ra kéo và uốn với thanh CD của đũn treo và gõy nộn và uốn với thanh CE của đũn treo(Giả sử mỗi thanh chịu một nửa lực X)
Kiểm bền với thanh CD:
FXD1 = Fx/ 2sina
Với a =280 => FXD1 =18242(N)
FXD2 = Fx/ 2cosa = 34310(N)
Vậy thanh CD thoả món được điều kiện bền.
Kiểm bền với thanh CE:
FXE2 = Fx/ 2sina
Với a =270 => FXE1 =17641(N)
FXE1 = Fx/ 2cosa = 34623(N)
c. Trường hợp chỉ có lực Z và Y
Các lực tác dụng lên đũn treo:
Fy = YC = 177841 (N)
Fz = ZC = 66523 (N)
=> sn = 49,4(N/mm2).
Mà [sn] = 500 (N/mm2). Þ s £ [sn].
Vậy đòn treo dưới thỏa món điều kiện bền kéo nén.
Thay vào ta có: Plim = 3221037 (N)
=> n0 = 18.12
Suy ra: n0 > [n0]. Vậy đũn treo dưới đủ ổn định.
Kết luận: Đũn treo dưới thỏa món điều kiện bền trong mọi trường hợp chịu lực khác nhau.
3.2.2. Tính toán kiểm bền cho trục xoắn dưới hệ thống treo:
a. Các thụng số của trục xoắn:
Góc xoắn của trục xoắn dưới khi chịu tải trọng tĩnh: ótd =140
Gúc xoắn của trục xoắn trờn khi chịu tải trọng tĩnh: útt =17,50
Góc xoắn cực đại của trục xoắn dưới: óm2 = 34,30
Góc xoắn cực đại của trục xoắn trên: óm1 = 44,20
Cỏc thụng số khỏc:
+ Vật liệu: Thộp 45XHM
+ Mô đun đàn hồi loại II: G=8,5.104 Mpa
b. Tính tóan kiểm nghiệm bền.
Mụ men xoắn tĩnh: Mxt = 55000.útd = 13432 (Nm)
Mô men xoắn lớn nhất (khi đũn treo trờn chạm vấu hạn chế hành trỡnh)
Mxmax = 55000. úm2 = 32908(N.m)
Thay số vào ta tính được sd = 168,3 (MPa) £ [ s] = 200 (Mpa)
Kết luận: Then hoa trục xoắn đảm bảo ứng suất chèn dập cho phép.
CHƯƠNG 4
BẢO DƯỠNG KỸ THUẬT VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO
4.1. Những vấn đề chung về bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa.
Sự giảm khả năng làm việc của máy trong khai thác là quá trình phụ thuộc vào kết cấu máy và điều kiện khai thác chúng với những cường độ khác nhau. Không một cụm máy nào bỏ qua được bảo dưỡng kỹ thuật (BDKT) và sửa chữa (SC).
Hệ thống BDKT và SC là tổ hợp tác động qua lại giữa các trang thiết bị, vật tư, người thực hiện cùng hồ sơ BDKT và SC để duy trì, phục hồi chất lượng chi tiết hay máy thuộc hệ thống này.
BDKT là tổ hợp các biện pháp nhằm giảm sự hao mòn (rơ) của các chi tiết và các mối lắp ghép, đảm bảo các tiêu chuẩn kĩ thuật qui định, bằng cách thực hiện việc lau chùi, kiểm tra, điều chỉnh, bôi trơn, xiết chặt, phát hiện các hư hỏng và khắc phục các hư hỏng đó.
Chu kì BDKT, SC là khoảng thời gian (khối lượng) giữa 2 lần BDKT, SC cùng tên.
Bảo dưỡng KT theo mùa ở Việt Nam cần chú ý cho các vùng đổi mùa với sự thay đổi nhiệt độ lớn như vùng núi, ngoài biển...Khối lượng công việc chủ yếu bao gồm: thay nhiên liệu, vật liệu bôi trơn, nồng độ chất điện phân trong ác qui, rửa hệ thống làm mát, bôi trơn và cấp nhiên liệu.
Thời gian dừng để tiến hành theo thứ tự định mức tất cả các dạng và công việc của SC được gọi là thời gian SC.
Dù hệ thống BDKT, SC có hoàn hảo đến đâu đi nữa, thì thực tế đã chứng tỏ nó không đảm bảo được một cách đầy đủ thời gian làm việc của chi tiết theo dự kiến và không sử dụng triệt để được khả năng làm việc của máy. Nói một cách khác không thể xác định chính xác chu kì BDKT và SC cho máy và tiến hành một cách bất biến theo kế hoạch đề ra.
4.2. Nội dung bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa hệ thống treo xe MAZ-543.
Trong quá trình sử dụng, để kiểm tra sự làm việc, để ngăn chặn sự mài mòn của các chi tiết và giữ xe luôn ở trạng thái làm việc, nhất thiết phải tiến hành công tác kiểm tra kỹ thuật và bảo dưỡng định kỳ.
Căn cứ vào thời hạn tiến hành và khối lượng công việc bảo dưỡng kỹ thuật của xe được chia thành các dạng sau:
- Kiểm tra trước lúc xuất xe.
- Kiểm tra trên đường (ở những chỗ nghỉ)
- Bảo dưỡng thường xuyên (sau mỗi lần sử dụng xe)
- Bảo dưỡng cấp I: được tiến hành sau 1000¸1200 km xe chạy.
- Bảo dưỡng cấp II: được tiến hành sau 5000¸6000 km xe chạy.
4.2.1. Kiểm tra hệ thống treo trước khi xuất xe.
Trước khi xuất xe đi công tác cần làm những công việc sau:
Kiểm tra tình trạng bên ngoài của các bộ phận.
Kiểm tra sự cố định của các đai ốc, bu lông, các nắp đậy, sự rò rỉ dầu, mỡ bôi trơn của các bạc trục xoắn, các ụ giảm va, các giảm chấn thuỷ lực.
4.2.3. Khi bảo dưỡng kỹ thuật cấp 1.
Sau khi xe chạy được 1000¸1200 km ta tiến hành bảo dưỡng cấp I cho xe nói chung và hệ thống treo nói riêng. các nội dung công việc cần làm khi tiến hành bảo dưỡng cấp I đối với hệ thống treo :
- Hoàn thành các nội dung bảo dưỡng thường xuyên và làm thêm:
- Kiểm tra sự cố định và trạng thái của các giảm chấn thuỷ lực.
- Kiểm tra sự cố định các trục xoắn.
4.3. Qui trình tháo lắp một số phần tử cơ bản của hệ thống treo xe MAZ-543.
4.3.1. Tháo và lắp trục xoắn.
Trong trường hợp trục xoắn bị hỏng hoặc võng nhiều do có phần bị biến dạng dư xuất hiện thì cần phải thay thế, bởi vì có thể làm xe có hiện tượng võng xuống, góc mở của bánh xe dẫn hướng bị thay đổi và làm cho khe hở giữa đệm cao su hạn chế và cần treo phía trên bị nhỏ đi và đòn phía trên của hệ thống treo.
a. Những chú ý khi lắp hoặc thay thế trục xoắn :
1- Bảo đảm vị trí hệ thống đòn của hệ thống treo, khoảng cách tâm của đầu ngoài đòn treo dưới và đầu trong đòn treo dưới hệ thống treo của các bánh xe theo phương thẳng đứng bằng khoảng 136-141mm còn đối với xe MAZ-543M là 138-143mm. Khi đó bu lông hạn chế 17 cần phải vặn đến đầu tựa ở đòn trên rồi hãm chặt bằng đai ốc.
3- Bề mặt then hoa của trục và then của chi tiết ghép với trục xoắn phải bôi một lớp mỡ đặc ký hiệu “AMC-3 GOST 2712-75”.
Nếu như trục xoắn được lắp đúng thì khi xe chịu tải đòn trên của hệ thống treo cần phải nằm ở vị trí gần nằm ngang.
c. Khi thay trục xoắn phía trên của hệ treo bánh xe bên phải cầu thứ hai và trục xoắn phía dưới cầu thứ hai và thứ ba cần phải:
1- Khi thay trục xoắn phải hoàn thành một số công việc đã được chỉ ở mục (a) khi thay thế trục xoắn cầu thứ nhất và thứ tư.
2- Sử dụng vam trục xoắn để kéo vòng then của trục xoắn khỏi chỗ ghép.
3- Rút chốt chẻ, tháo bu lông giữ cố định ống bảo vệ, tháo đệm chặn và tháo bu lông kẹp ngàm sau đó tháo giá ngàm.
4.3.2. Thay thế trục xoắn phụ của xe MAZ-543M.
Thay thế trục xoắn phụ của xe MAZ-543M.
1- Đảm bảo vị trí các đòn của hệ thống treo có kích thước giữa tâm các đầu đòn treo dưới hệ thống treo bánh xe trước và sau theo chiều thẳng đứng bằng khoảng 138-143mm, khi đó bu lông tựa 17 (hình 2.2-chương 2) cần phải vặn đến đầu tựa ở đòn phía trên và hãm nó bằng đai ốc.
2- Tháo đệm hãm, vặn bu lông 30, tháo đệm 31 và vòng lò xo.
3- Vặn đai ốc 35. Đưa đệm 29 vào giữa trục xoắn phụ và sử dụng vam tháo trục xoắn kéo vòng then hoa của trục xoắn 34 khỏi then hoa của ống 37 và giá đỡ ngàm 38.
4.3.3. Qui trình tháo lắp giảm chấn, điều chỉnh vòng chắn dầu của giảm chấn và thay thế dầu giảm chấn.
Trong quá trình sử dụng không nên điều chỉnh giảm chấn, chỉ tiến hành tháo giảm chấn trong các trường hợp:
- Xuất hiện sự chảy dầu không khắc phục được.
- Mất lực ở hành trình nén và trả.
- Cần thay chất lỏng công tác.
4.4. Một số hư hỏng của hệ thống treo và biện pháp khắc phục.
4.4.1. Đối với trục xoắn.
* Thay trục xoắn trong những trường hợp sau:
Trục xoắn bị gãy (xác định bằng cách dùng xà beng nâng bánh tỳ lên).
Trên mặt răng có vấu lõm ba via hoặc răng bị xoắn.
Trục bị uốn xoắn.
4.4.2. Đối với giảm chấn.
Đối với giảm chấn thêể hiện như bảng 4.1.
KẾT LUẬN
Qua một thời gian nỗ lực cố gắng cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo : TS……………… cùng các thầy trong Bộ môn Ôtô quân sự em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời gian, đảm bảo chất lượng.Với nhiệm vụ được giao, đồ án đã thực hiện được các nội dung sau:
1. Tìm hiểu về đặc điểm cấu tạo chung của xe MAZ-543.
2. Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống treo xe MAZ-543.
3. Kiểm nghiệm hệ động học hệ thống treo và tính toán kiểm nghiệm một số phần tử của hệ thống treo xe MAZ-543.
4. Xây dựng được một số quy trình công nghệ bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa hệ thống treo xe MAZ-543 .
Do thời gian có hạn nên trong phần tính toán kiểm nghiệm đông học hệ thống treo và xây dựng quy trình công nghệ bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa hệ thống treo xe MAZ-543 chưa thực sự hoàn chỉnh. Mặt khác do điều kiện thực tế cũng như khả năng có hạn của bản thân nên đồ án sẽ không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy em rất mong được sự góp ý của các thầy và các đồng chí để kiến thức của em ngày càng hoàn thiện. Hướng phát triển của đồ án là tiếp tục xây dựng quy trình công nghệ bảo dưỡng hệ thống treo xe MAZ-543 một cách hoàn thiện để đảm bảo nâng cao chất lượng khai thác sử dụng xe.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo : TS……………… cùng các thầy trong Bộ môn Ôtô quân sự, Khoa Động lực đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
…………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Hữu Cẩn , Dư Quốc Thịnh
Thiết kế tính toán ôtô máy kéo
NXB Khoa học và Kỹ thuật. - 2005
[2].Nguyễn Phúc Hiểu, Võ Văn Hường.
Lý thuyết ôtô quân sự
Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1983
[3]. Thái Nguyễn Bạch Liên
Kết cấu tính toán ôtô
NXB GTVT-1984
[4].Đinh Gia Tường- Tạ Khánh Lâm
Nguyên lý máy I
NXB Khoa học và Kỹ thuật
[5]. Phạm Đình Vi , Vũ Đức Lập.
Cấu tạo ôtô quân sự tập 1, 2
Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1995
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"