MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Chương I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO

1.1. Lịch sử hình thành

1.2. Công dụng và phân loại hệ thống treo

1.2.1. Công dụng

1.2.2. Phân loại

Chương II: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO

2.1. Phân tích các phương án bố trí hệ thống treo

2.1.1. Các phương án bố trí

2.1.2. Phân tích ưu, nhược điểm chung của các phương án bố trí

2.2. Phân tích lựa chọn thiết kế bộ phận đàn hồi

2.3. Phân tích lựa chọn thiết kế giảm chấn

2.4. Các thông số cơ bản

Chương III: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TREO TRƯỚC

3.1. Tính phần tử đàn hồi nhíp

3.1.1. Xác định tần số dao động

3.1.2. Tính toán và chọn thông số chính của lá nhíp

3.1.3. Tính độ cứng của nhíp

3.1.4. Tính bền các nhíp

3.1.5. Tính bền tai nhíp

3.1.6. Tính kiểm tra chốt nhíp

3.2. Tính toán giảm chấn

3.2.1. Xác định hệ số cản của giảm chấn K_g

3.2.2. Xác định kích thước ngoài của giảm chấn

3.2.3. Xác định kích thước lỗ van giảm chấn

3.2.5. Xác định kích thước một số chi tiết của giảm chấn

Chương IV: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TREO SAU

4.1. Tính toán nhíp

4.1.1. Tính toán và chọn thông số chính

4.1.2. Tính toán nhíp chính

4.1.3. Tính toán nhíp phụ

4.2.Tính toán giảm chấn cầu sau.

4.2.1. Tính toán hệ số cản của giảm chấn

4.2.2. Xác định  kích thước các van.

4.2.3. Kiểm tra điều kiện bền

4.2.4. Xác định kích thước một số chi tiết khác của giảm chấn

Chương V: CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC

5.1. Hư hỏng thường gặp

5.1.1. Bộ phận đàn hồi

5.1.2. Bộ phận giảm chấn

5.2. Kiểm tra, điều chỉnh hệ thống treo

5.3. Ứng dụng phần mềm 3D để tính bền bó nhíp

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI NÓI ĐẦU

   Ô tô là phương tiện quan trọng trong mạng lưới giao thông của các quốc gia, đặc biệt trong các quốc gia phát triển. Vận tải bằng ô tô chiểm khoảng 80% tỉ trọng của ngành vận tải, nhu cầu vận tải lại không ngừng gia tăng cùng khả năng vận chuyển hàng hóa, con người một cách linh hoạt đa dạng, kể cả ở thành phố và nông thôn . Điều đó chứng tỏ sự cấp thiết của phương tiện này, đòi hỏi sự quan tâm mạnh mẽ của mọi quốc gia.

   Việt Nam đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và đã vươn lên trở thành quốc gia có thu nhập trung bình. Với việc mở cửa kêu gọi đầu tư, các khu công nghiệp, chế xuất ngày càng nhiều và mở rộng khắp cả nước cùng với hệ thống giao thông đường bộ đang dần hoàn thiện đòi hỏi sự luân chuyển vận tải hàng hóa phải nhanh chóng, kịp thời, giá thành rẻ. Chính vì vậy, em nhận thấy dòng xe tải có tải trọng trung bình là phù hợp với bối cảnh nước ta hiện nay.

   Mặc khác, ô tô cũng đòi hỏi sự an toàn, bền bỉ và tính tiện nghi ngày càng cao, vì vậy tính êm dịu chuyển động là một trong những chỉ tiêu quan trọng của xe.  Với những kiến thức được học trong nhà trường, cùng với sự tìm hiểu thực tiễn cùng chủ trương nội địa hóa, em đã chọn đề tài: Thiết kế hệ thống treo xe tải 7 tấn.

   Trong quá trình làm đồ án, mặc dù được sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn: T.S ……………và các thầy cô khác trong bộ môn trong bộ môn nhưng do trình độ của em còn có hạn, lại thiếu kinh nghiệm nên đồ án chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Em mong các thầy thông cảm và đóng góp thêm để em có thể làm tốt hơn trong tương lai.

   Em xin chân thành cảm ơn!

Chương I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO

1.1. Lịch sử hình thành

Sự phát triển của xã hội loài người gắn liền với sự phát triển của các loại phương tiện giao thông vận tải. Con người đã sử dụng sức kéo của động vật trong các loại xe kéo, và đến khi ô tô được phat minh ra thì bánh xe cũng chỉ được liên kết cứng với thân xe và bánh xe không thể đàn hồi được. Điều này đã gây khó khăn lớn cho phương tiện khi hoạt động, đó là sự hạn chế về tốc độ di chuyển; cũng như gây nguy hiểm do xuất hiện dao động mạnh của hàng hóa và người trên xe.

1.2. Công dụng và phân loại hệ thống treo

1.2.1. Công dụng

Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung vỏ ô tô với bánh xe, có tác dụng làm êm dịu cho quá trình chuyển động, đảm bảo đúng động học bánh xe.

Xe chuyển động có êm dịu hay không phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng của hệ thống treo.

Bộ phận giảm chấn: Có tác dụng dập tắt nhanh chóng các dao động bằng cách biến năng lượng dao động thành nhiệt năng toả ra ngoài. Việc biến năng lượng dao động thành nhiệt năng nhờ ma sát. Giảm chấn trên ô tô là giảm chấn thuỷ lực, khi xe dao động, chất lỏng trong giảm chấn được pittông giảm chấn dồn từ buồng nọ sang buồng kia qua các lỗ tiết lưu.

Bộ phận hướng: Có tác dụng đảm bảo động học bánh xe, tức là đảm bảo cho bánh xe chỉ dao động trong mặt phẳng đứng, bộ phận hướng còn làm nhiệm vụ truyền lực dọc, lực ngang, mô men giữa khung vỏ và bánh xe.

1.2.2. Phân loại

Hệ thống treo ôtô thường được phân loại dựa vào cấu tạo của bộ phận đàn hồi, bộ phận dẫn hướng và theo phương pháp dập tắt dao động.

1.2.2.1. Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo bộ phận dẫn hướng

Hệ thống treo phụ thuộc: là hệ thống treo mà bánh xe bên trái và bên phải được liên kết với nhau bằng dầm cứng (liên kết dầm cầu liền), cho nên khi một bánh xe bị chuyển dịch (trong mặt phẳng ngang hoặc thẳng đứng) thì bánh xe bên kia cũng bị dịch chuyển. Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc là cấu tạo đơn giản. rẻ tiền, và bảo đảm độ êm dịu chuyển động cần thiết cho các xe có tốc độ chuyển động không cao lắm.

1.2.2.2. Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo của phần tử đàn hồi

Phần tử đàn hồi là kim loại: nhíp lá, lò xo.

Phần tử đàn hồi là khí nén gồm: phần tử đàn hồi khí nén có bình chứa là cao su kết hợp sợi vải bọc làm cốt; dạng màng phân chia và dạng liên hợp.

Phần tử đàn hồi là thủy khí có loại kháng áp và không kháng áp.

Phần tử đàn hồi là cao su có loại làm việc ở chế độ nén và làm việc ở chế độ xoắn.

Chương II: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO

2.1. Phân tích các phương án bố trí hệ thống treo

2.1.1. Các phương án bố trí

2.1.2. Phân tích ưu, nhược điểm chung của các phương án bố trí

2.1.2.1. Ưu điểm của hệ theo phụ thuộc

Khi bánh xe dịch chuyển theo phương thẳng đứng, khoảng cách hai bánh xe (được nối cứng) không thay đổi. Điều này làm cho mòn lốp giảm đối với trường hợp treo độc lập. Do hai bánh xe được nối cứng nên khi có lực bên tác dụng thì lực này đựơc chia đều cho hai bánh xe làm tăng khả năng truyền lực bên của xe, nâng cao khả năng chống trượt bên.

2.1.2.2. Nhược điểm của hệ treo phụ thuộc

Do đặc điểm kết cấu của hệ thống treo phụ thuộc nên chúng có khối lượng không được treo rất lớn. Trên cầu bị động khối lượngnày bao gồm khối lượng rầm thép, khối lượng cụm bánh xe, một phần nhíp hoặc lò xo và giảm chấn. 

Kết cấu của hệ treo phụ thuộc khá cồng kềnh, lớn và chiếm chỗ dưới gầm xe. Co hai bánh xe được lắp trên dầm cầu cứng nên khi dao động thì cả hệ dầm cầu cũng dao động theo cho nên dưới gầm xe phải có khoảng không gian đủ lớn. Do đó thùng xe cần phải nâng cao lên, làm cho trọng tâm xe nâng lên, điều này không có lợi cho sự ổn định chuyển động của ôtô.

2.2. Phân tích lựa chọn thiết kế bộ phận đàn hồi

Bộ phận đần hồi kim loại: Bộ phận đần hồi kim loại thường có 3 dạng chính để lựa chọn: nhíp lá, lò xo xoắn và thanh xoắn.

Bộ phận đàn hồi kim loại có ưu điểm là kết cấu đơn giản, giá thành hạ. Nhược điểm của loại này là độ cứng không đổi (C=const). Độ êm dịu của xe chỉ được đảm bảo một vùng tải trọng nhất định, không thích hợp với những xe có tải trọng thường xuyên thay đổi. Mặc dù vậy bộ phận đàn hồi kim loại được sử dụng phổ biến chủ yếu trên các loại xe hiện nay.

Bộ phận đàn hồi bằng khí: Loại này có ưu điểm là độ cứng của phần tử đàn hồi (lò xo khí) không phải là hằng số do vậy có đường đặc tính đàn hồi phi tuyến rất thích hợp khi sử dụng trên ôtô. Mặt khác tuy theo tải trọng có thể điều chỉnh độ cứng của phần tử đàn hồi (bằng cách thay đổi áp suất của lò xo khí) cho phù hợp. Vì thế hệ thống treo loại này có độ êm dịu cao. 

Lựa chọn: Trong xu thế phát triển kinh tế chung hiện nay, nhu cầu nội địa hóa ngành ôtô ngày càng được chú trọng. Yêu cầu đặt ra cho người thiết kế trước hết phải nhắm vào mục tiêu này. Một vấn đề không kém phần quan trọng đó là giá thành của một chiếc xe bán ra, một mức giá phù hợp nhưng phải đảm bảo tối ưu các yêu cầu kỹ thuật.

2.3. Phân tích lựa chọn thiết kế giảm chấn

Giảm chấn sử dụng trên ôtô dựa theo nguyên tắc bằng cách tạo ra sức cản nhớt và sức cản quán tính của chất lỏng công tác khi đi qua lỗ tiết lưu nhỏ để hấp thụ năng lượng dao động do phần tử đàn hồi gây ra. Về mặt tác dụng có thể có loại giảm chấn 1 chiều hoặc 2 chiều. Loại tác dụng 2 chiều có loại tác dụng đối xứng hoặc không đối xứng.

2.4. Các thông số cơ bản

Các thông số xe thiết kế được thể hiện như bảng.

Chương III: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TREO TRƯỚC

Trên các ôtô hiện đại thường sử dụng nhíp bán elíp, thực hiện chức năng của bộ phận đàn hồi và bộ phận dẫn hướng. Ngoài ra nhíp bán elíp còn thực hiện một chức năng hết sức quan trọng là khả năng phân bố tải trọng lên khung xe.

3.1. Tính phần tử đàn hồi nhíp

3.1.1. Xác định tần số dao động

Hệ thống treo là đối xứng hai bên, vì vậy khi tính toán hệ thống treo ta chỉ cần tính toán cho một bên. Tải trọng tác dụng lên một bên của hệ thống treo trước:

Trọng lượng không được treo (G_ot): G_ot = 2000(N)

Trọng lượng được treo (G_dt): G_dt = 17775(N)

Hệ thống treo thiết kế ra phải đảm bảo cho xe đạt độ êm dịu theo các chỉ tiêu đã đề ra. Hện nay có rất nhiều chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động như tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động......

Độ võng động f_đ của hệ thống treo phụ thuộc vào đường đặc tính của hệ thống treo và độ võng tĩnh f_t.

Giá trị độ võng động f_đ chính xác bằng bao nhiêu hiện nay chưa định được nhưng khi thiết kế thường lấy:

f_đ = (0,6 1,0)f_t=(0,6 1,0).9= 5,4 9 (cm) .  Chọn f_đ=8 (cm)

3.1.2. Tính toán và chọn thông số chính của lá nhíp

Ta chọn nhíp là loại nửa elip đối xứng, khi đó cầu ôtô được gắn ở phần giữa còn các đầu nhíp được nối với khung.

Lực tác dụng lên nhíp là phản lực của đất Z tác dụng lên nhíp tại điểm tiếp xúc của nhíp với dầm cầu. Quang nhíp thường được đặt dưới một góc α, vì vậy trên nhíp sẽ có lực dọc X tác dụng. Muốn giảm lực X góc α phải làm càng nhỏ nếu có thể. Nhưng góc α phải có trị số giới hạn nhất định để đảm bảo cho quang nhíp không vượt quá trị giá trị trung gian (vị trí thẳng đứng). Khi ôtô chuyển động không tải thì góc α thường chọn không bé hơn 5^o. 

Phản lực từ mặt đường tác dụng lên một bánh xe phía trước: Z _bx­=G_đt+G_ot=17775+2000=19775(N)

Chọn chiều dài lá nhíp chính:

Đối với nhíp trước của xe tải: L=(0,22¸0,35)L_x

L­­_x: chiều dài cơ sở của xe: 4850 (mm). L=(0,22¸0,35).4850=1067¸ 1697(mm)

Chọn chiều dài lá nhíp chính L = 1500 (mm) 

Chọn chiều rộng quang nhíp a = 180 (mm).

→ l₁ = 660(mm)

3.1.3. Tính độ cứng của nhíp

Khi lắp nhíp lên xe, người ta dùng các quang nhíp bắt chặt phần giữa nhíp với dầm cầu. Với kết cấu này ta có thể coi như nhíp bị ngàm cứng ở giữa. Do vậy khi tính toán chỉ tính cho một nửa nhíp với giả thiết nửa nhíp bị ngàm chặt một đầu.

Như vậy hệ thống treo thiết kế thoả mãn về độ êm dịu khi đầy tải.

3.1.4. Tính bền các nhíp

Khi tính toán chỉ tính cho 1/2 lá nhíp nên có các giả thiết: 

Coi nhíp là loại 1/4 elíp với 1 đầu được gắn chặt, một đầu chịu lực

- Bán kính cong của các lá nhíp bằng nhau, các lá nhíp chỉ tiếp xúc với nhau ở các đầu mút và lực chỉ truyền qua các đầu mút.

- Biến dạng ở vị trí tiếp xúc giữa 2 lá nhíp cạnh nhau thì bằng nhau.

Ta coi 2 lá nhíp 1 và 2 là một lá như phần tính toán trước.

Tại điểm B biến dạng lá thứ 2 và lá thứ 3 bằng nhau. Tương tự tại điểm S biến dạng lá thứ k-1 và lá thứ k bằng nhau.

Với vật liệu nhíp là 65Γ,ứng suất cho phép: [s] =60000(N/cm²) →nhíp đủ bền

3.1.6. Tính kiểm tra chốt nhíp

Đường kính chốt nhíp được chọn bằng đường kính trong danh nghĩa của tai nhíp D_chốt=3(cm)=30(mm).

Chọn vật liệu chế tạo chốt nhíp là thép hợp kim có thành phần các bon thấp (20X) thấm các bon trước khi tôi thì ứng suất chèn dập cho phép: [s_{chèn dập} ]= 750¸900(N/cm²).

3.2.Tính toán giảm chấn

Sự cản chấn động ở hệ thống treo không chỉ phụ thuộc vào giảm chấn mà còn do ma sát giữa các lá nhíp, ma sát giữa các khớp nối của hệ thống treo. Việc tác động của chúng ta vào sự cản chấn động ở hệ thống treo bằng cách thiết kế giảm chấn chính là việc tác động của chúng ta vào thông số mà chúng ta kiểm soát được, tức là lực cản chấn động của giảm chấn.

3.2.1. Xác định hệ số cản của giảm chấn K_g

Hệ số cản của hệ thống treo K góp phần quan trọng, nó tạo ra độ êm dịu của xe. Tương tự bộ phận đàn hồi, tùy thuộc cách lắp giảm chấn trên xe. Hệ số cản của giảm chấn K_g có thể bằng hoặc không bằng hệ số cản của hệ thống treo.

3.2.1.1. Hệ số cản của hệ thống treo:

Hệ số cản trung bình của giảm chấn:

Bố trí giảm chấn nghiêng một góc 25^o để thoả mãn không gian bố trí trong gầm xe.

3.2.1.2. Tính toán hệ số cản của giảm chấn

Ta có phương trình:

K_n+ K_tr=2K_gc (1)

Trong đó:

K_n, K_tr: hệ số cản chấn động ở bộ phận giảm chấn tương ứng với hành trình nén và trả.

Với giảm chấn, lực cản ở hành trình trả thường lớn hơn ở hành trình nén với mục đích khi bánh xe đi qua chỗ gồ ghề thì giảm chấn bị nén nhanh cho nên không truyền lên khung xe những xung lực lớn ảnh hưởng đến độ bền khung xe và sức khoẻ người trong xe. Do đó năng lượng được hấp thụ vào chủ yếu là ở hành trình trả. Trong thực nghiệm thường thấy ở các giảm chấn hiện nay có quan hệ sau: K_tr=2, 5¸3K_n.

V_g: Tốc độ piston trong hành trình trả nén

V_g = 0, 3 (m/s)

→ P_tr = K_tr V_g = 6264 . 0, 3 = 1879,2(N)

 P_n = K_n V_n = 2088. 0, 3 = 626,4(N)

Lực cản sinh ra ở hành trình trả mạnh

P_trmax = P_tr .1, 5 = 2818,8 N

Lực cản sinh ra ở hành trình nén mạnh

P_nmax = P_n .1, 5 = 939,6 N

3.2.2. Xác định kích thước ngoài của giảm chấn

Xác định đường kính, chiều dài piston:

Chế độ làm việc căng thẳng được xác định là V = 0, 3 m/s

Nhiệt độ cho phép:  T_max=120^o      ,T_min = 20^o

→ 375,84 = 427. 0,125F(120-20)

→ F=0,070m²  mà F =  πDL

Chọn D = 50 mm = 0, 05 m →   L =  0,46(m) =46(cm)

Kích thước sơ bộ của giảm chấn được cho phép trên hình. Chiều dài giảm chấn bao gồm chiều dài của các bộ phận:

L_d là chiều dài phần đầu giảm chấn;

L_m là chiều dài bộ phận làm kín;

 L_p là chiều dài piston giảm chấn;

Nếu lấy đường kính pittông d làm thông số cơ bản, các thông số khác được xác định:

D = 5 cm;   d = 4 cm; d_c = 2 cm; d_n = 4,4 cm; D_n = 5,5 cm

L_p = 4 cm; L_d = 5 cm;  L_m = 4 cm; L_v = 3 cm; L_g = 29cm; L = 46 cm

Đối với loại giảm chấn thủy lực 2 chiều không đối xứng với mỗi hành trình trả (trả, trả mạnh), hành trình nén (nén, nén mạnh) sẽ có áp suất chất lỏng tương ứng sinh ra ép lò xo của các van trả nén một phần hay mở hoàn toàn.

3.2.5. Xác định kích thước một số chi tiết của giảm chấn

3.2.5.1. Lò xo

• Lò xo van giảm tải trong hành trình trả:

Lò xo tính toán là loại lò xo hình trụ bước ngắn.

Khi giảm chấn làm việc ở vận tốc v>0,3(m/s) chất lỏng qua van sinh ra áp lực thuỷ động R cân bằng với lực căng ban đầu của lò Flx làm cho van trả mạnh mở ra hoàn toàn.

R: lực tác dụng của tia chất lỏng qua van lên tấm chắn. Theo động học chất lỏng R được xác định bằng định lý Ơle 1 (N)

γ: trọng lượng riêng của chất lỏng. γ = 9000 (N/m³)

g: gia tốc trọng trường. g=9,8(m/s2)

åf : tổng diện tích lỗ van (m²). åf =0,6.10^-5(m²)

v: vận tốc của dòng chất lỏng qua van (m/s). v=49,5(m/s)

→d=1,57.10^-3(m)=1,57(mm)

Lò xo van trả mạnh có đường kính d=1,57(mm)

Chương IV: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TREO SAU

- Phương án lựa chọn là nhíp kép và phải là hệ thống treo phụ thuộc vì tải trọng lớn cần độ cứng vững cao và chịu được tải trọng lớn.

- Hệ  thống treo với nhíp kép mục đích thiết kế nhíp kép là muốn khi xe chạy không tải chỉ có nhíp chính làm việc để xe chạy được êm dịu hơn.

- Và muốn khi tới tải nào đó nhíp phụ làm việc lúc đó độ cứng của hệ thống treo sẽ tăng lên để chịu được tải trọng tăng lên.

4.1. Tính toán nhíp

4.1.1. Tính toán và chọn thông số chính

Hệ thống treo là đối xứng hai bên, vì vậy khi tính toán hệ thống treo ta chỉ cần tính toán cho một bên. Tải trọng tác dụng lên một bên của hệ thống treo trước:

Trọng lượng không được treo (G_kt): G_kt=g_c+ng_bx

+g_c là trọng lượng cầu xe:= 5600   (N)

+g_bx là trọng lượng bánh xe =900(N)

+n là só bánh xe mỗi cầu: n=4

G_kt=5600 + 4.900 =9200 (N)

Vậy độ cứng của nhíp phụ là

4.1.2. Tính toán nhíp chính

4.1.2.1. Chọn sơ bộ các thông số cơ bản

Chọn chiều dài lá nhíp chính:

Đối với nhíp trước của xe tải: L=(0,35¸0,45)L_x

L­­_x: chiều dài cơ sở của xe: 4850 (mm).

L=(0,35¸0,455).4500=169,5¸ 218,25(cm)

Chọn chiều dài lá nhíp chính L = 180 (cm)

Chọn chiều rộng quang nhíp a = 200 (mm).

Xác định số lá nhíp và chiều dày lá nhíp theo điều kiện sau:

Độ êm dịu của ôtô phụ thuộc nhiều vào độ võng tĩnh và độ võng động của nhíp. Khi xác định các đại lượng này để thiết kế hệ thống treo với việc kể đến tần số dao động cần thiết của nhíp và bắt chúng vào cầu, người ta chuyển sang xác định kích thước chung của nhíp và các lá nhíp. Độ bền và chu kỳ bảo dưỡng của nhíp phụ thuộc chủ yếu vào việc lựa chọn chiều dài của nhíp, bề dày nhíp trên cơ sở tải trọng, ứng suất, độ võng tĩnh đã biết.

Nếu chiều rộng của lá nhíp quá nhỏ thì nhíp sẽ không đủ bền, còn nếu chiều rộng của lá nhíp quá lớn thì khi thân ôtô bị nghiêng ứng suất xoắn ở lá nhíp chính và các lá tiếp theo sẽ tăng lên.

Chọn số lá nhíp là 11; chiều rộng b = 90mm; chiều dày h = 10mm

4.1.2.3. Kiểm tra bền các lá nhíp

Khi tính toán chỉ tính cho 1/2 lá nhíp nên có các giả thiết: 

- Coi nhíp là loại 1/4 elíp với 1 đầu được gắn chặt, một đầu chịu lực

- Bán kính cong của các lá nhíp bằng nhau, các lá nhíp chỉ tiếp xúc với nhau ở các đầu mút và lực chỉ truyền qua các đầu mút.

- Biến dạng ở vị trí tiếp xúc giữa 2 lá nhíp cạnh nhau thì bằng nhau.

Sử dụng công thức trên để tính biểu thức biến dạng tại các điểm tiếp xúc giữa 2 lá nhíp và cho chúng bằng nhau từng đôi một ta sẽ đi đến 1 hệ n-1 phương trình với n-1 ẩn là các giá trị X ,…X .

Mômen tại điểm A: M_A = X_k(l_k - l_k+1)

Mômen tại điểm B: M_B = X_kl_k -X_k+1l_k+1

W_u: môđun chống uốn tại điểm tiết diện tính toán: W_u = 1,5 (cm³)

4.1.2.5. Tính kiểm tra chốt nhíp

Đường kính chốt nhíp được chọn : D_chốt=4(cm)=40(mm).

Chọn vật liệu chế tạo chốt nhíp là thép hợp kim có thành phần các bon thấp (20X) thấm các bon trước khi tôi thì ứng suất chèn dập cho phép [s_{chèn dập} ]= 900¸1000(N/cm²).

Như vậy ứng suất chèn dập sinh ra nhỏ hơn ứng suất cho phép của vật liệu, s_chèndập<[s_chèndập].Vậy chốt đảm bảo bền.

4.2.Tính toán giảm chấn cầu sau.

4.2.1. Tính toán hệ số cản của giảm chấn

Lực cản chấn động Z_g do giảm chấn sinh ra phụ thuộc vào vận tốc tương đối Z_t của các dao động thùng xe đối với bánh xe.

Z_g= KZⁿ_t

Ở đây:  K là hệ số cản của giảm chấn.

Tuỳ theo giá trị của số mũ n mà đường đặc tính của giảm chấn có thể là tuyến tính: là đường thẳng nếu n = 1

G_t: trọng lượng được treo tính trên một bánh xe ở trạng thái tĩnh: G_t=45000(N)

g: gia tốc trọng trường.g=9,8(m/s²)

f_t: độ võng tĩnh của hệ thống treo.f_t=10(cm)

Hệ số cản trung bình của giảm chấn:

K_gc=K_tr=9091 (Ns/m)

Ta có phương trình: K_n+ K_tr=2K_gc (1)

Xác định lực cản của giảm chấn trong quá trình trả, nén

P_tr = K_tr V_g

P_n = K_n V_n

 V_g: Tốc độ piston trong hành trình trả nén. V_g = 0, 3 (m/s)

→ P_tr = K_tr V_g = 13636,5 . 0, 3 = 4090,95(N)

P_n = K_n V_n = 4545,5. 0, 3 = 1363,65(N)

Lực cản sinh ra ở hành trình trả mạnh: P_trmax = P_tr .1, 5 = 6136,5 N

Lực cản sinh ra ở hành trình nén mạnh: P_nmax = P_n .1, 5 = 2045,5 N

Để thiết kế giảm chấn, ta phải thực hiện việc chọn trước một số thông số ban đầu của giảm chấn dựa trên những xe tương đương và không gian bố trí của giảm chấn. Sau đó, ta xác định kích thước các lỗ, van của giảm chấn.

4.2.2. Xác định  kích thước các van.

Mặt cắt 1-1 là mặt cắt của dòng chất lỏng trong piston. Như vậy vận tốc dòng chất lỏng tại mặt cắt 1-1 chính là vận tốc tương đối của piston và xylanh. Mặt cắt 2-2 là mặt cắt của dòng chất lỏng tại đầu ra của lỗ van. Hiệu độ cao hình học Dz giữa hai mặt cắt là rất nhỏ (bằng chiều cao lỗ) nên ta bỏ qua đại lượng này khi tính toán. Chất lỏng chuyển động trong lỗ van ở chế độ chảy rối do đó hệ số a=1.

4.2.3. Kiểm tra điều kiện bền

4.2.3.1. Kiểm tra điều kiện bền nhiệt của giảm chấn:

- Nhiệt lượng lớn nhất toả ra khi giảm chấn làm việc trong một giờ được xác định theo công thức:

Q_max=aF(T_max-T₀)t

Trong đó :

a: Hệ số truyền nhiệt.a=68(kcal/m2.0C.h)

T₀: nhiệt độ môi trường.T₀=30(⁰C)

T_max: giới hạn nhiệt độ của giảm chấn.T_max=130(⁰C)

F: diện tích tiếp xúc của giảm chấn với môi trường xung quanh: F=2PR(R+l_d)

R: bán kính piston giảm chấn.R=0,02(m).

l_d: chiều dài buồng chứa dầu.l_d=0,57(m).

=> Q_max=68.2.P.0,02.(0,02+0,57).(130-30)=504(kcal).

N_ttmax như vậy kích thước của giảm chấn thoả mãn điều kiện truyền nhiệt.

4.2.3.2. Kiểm tra điều kiện bền của đường kính thanh đẩy:

Kiểm tra điều kiện bền của đường kính thanh đẩy dưới tải trọng lớn nhất tác dụng lên bánh xe. Khi làm việc bánh xe chịu tác động của tải trọng động, giá trị lớn nhất của tải trọng động bằng khoảng hai lần tải trọng tĩnh, như vậy tải trọng động bằng:

Z_đmax =2Z_bx =2.45000=90000(N)

Chọn vật liệu làm thanh đẩy là thép 40 có  [s]= 4.10⁸(N/m²) = 40000(N/cm²).

Ứng suất lớn nhất sinh ra trong thanh đẩy nhỏ hơn ứng suất cho phép của vật liệu. [s]=40000(N/cm²). Như vậy thanh đẩy giảm chấn đảm bảo điều kiện bền.

Chương V: CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC

Như đã phân tích ở trên, hệ thống treo phụ thuộc sử dụng nhíp lá là hệ thống khá đơn giản nhưng trong quá trình sử dụng vẫn không tránh khỏi nhưng hư hỏng.

5.1. Hư hỏng thường gặp

5.1.1. Bộ phận đàn hồi

Khi hỏng bộ phận đàn hồi thì tần số dao động riêng của ô tô sẽ thay đổi vì vậy sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của ô tô như độ ồn, độ êm dịu… Các hư hỏng thường gặp trên hệ thống treo sử dụng nhíp lá:

- Giảm độ cứng: hậu quả của nó là làm giảm chiều cao của thân xe, tăng khả năng va đập cứng khi phanh hay tăng tốc, đồng thời làm tăng gia tốc động thân xe, làm xầu khả năng dao động êm dịu của thân xe khi di chuyển trên đường xấu.

- Bó kẹt nhíp: làm tăng độ cứng do hết mỡ bôi trơn, hậu quả của việc bó cứng nhíp là làm ô tô rung động mạnh khi di chuyển trên đường xấu, mất êm dịu khi chuyển động, tăng lực tác dụng lên thân xe, giảm.

5.1.2. Bộ phận giảm chấn

Bộ phận giảm chấn cần thiết phải làm việc với lực cản hợp lí nhằm nhanh chóng dập tắt dao động thân xe. Hư hỏng giảm chấn dẫn đến thay đổi lực cản này, tức là làm giảm khả năng dập tắt dao động của thân xe, đặc biệt gây nên giảm mạnh độ bám dính với nền đường.

5.2. Kiểm tra, điều chỉnh hệ thống treo

- Quan sát sự rạn nứt của nhíp, vặn chặt các mối ghép: quang nhíp, các đầu cố định, di động của nhíp…

- Bôi trơn cho ắc nhíp

- Đo đọ võng tĩnh của nhíp, so sánh với tiêu chuẩn, nếu không đảm bảo phải thay mới.

KẾT LUẬN

   Đồ án tốt nghiệp mà Em đã trình bày “Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 7 tấn” đã giải quyết được vấn đề cơ bản của hệ thống treo đặt ra, đó là về tính êm dịu (đặc trưng bởi tần số dao động), khả năng dập tắt các dao động (đặc trưng bởi hệ số cản giảm chấn) và đảm bảo được động học bánh xe (hướng chuyển động). Việc thiết kế được tập trung vào tiêu chí tăng tỷ lệ nội địa hóa trong ngành ôtô trong nước thông qua việc thiết kế chế tạo bộ phận đàn hồi là nhíp và quá trình gia công piston giảm chấn.

   Qua việc tính toán đồ án tốt nghiệp này đã giúp em hiểu rõ về bản chất, hoạt động của hệ thông treo, và hình thành được cách tư duy thiết kế một cụm chi tiết trên ôtô, trang bị thêm kiến thức phục vụ cho công việc sau này.

   Một lần nữa Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy: T.S…………., người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Qua đây em cũng xin cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn ôtô ĐH Bách Khoa Hà Nội cùng các bạn đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

   Em xin chân thành cảm ơn!            

                                                          Hà nội, ngày … tháng … năm 20…        

                                                    Sinh viên thực hiện

                                                  ……………….

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Thiết kế tính toán ôtô - Nguyễn Hữu Cẩn, Trương Minh Chấp, Dương Đình Khuyến, Trần Khang

2. Thiết kế tính toán ôtô -  Nguyễn Trọng Hoan

3. Cấu tạo hệ thống truyền lực ôtô con - Nguyễn Khắc Trai.

4. Bài giảng cấu tạo ôtô - Phạm Vị, Dương Ngọc Khánh.

5. Dung sai và lắp ghép - Ninh Đức Tốn

6. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - Trần Văn Địch

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"