MỤC LỤC
MỤC LỤC.. 1
LỜI NÓI ĐẦU.. 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO.. 3
1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại. 3
1.1.1 Nhiệm vụ. 3
1.1.2 Phân loại 3
1.1.3 Yêu cầu. 4
1.2. Kết cấu hệ thống treo thường gặp trên ô tô. 5
1.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc nhíp lá. 5
1.2.2 Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là lò xo trụ. 5
1.2.3 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi ló xo, đòn treo dọc. 6
1.2.4 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang. 6
1.2.5 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo loại Macpherson. 7
1.2.6. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn chéo. 7
1.2.7 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi thanh xoắn. 8
1.2.8 Hệ thống treo loại khí 8
CHƯƠNG 2. 9
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN THIẾT KẾ.. 9
2.1. Hệ thống treo phụ thuộc. 9
2.1.1. Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá. 10
2.1.2. Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là lò xo trụ. 10
2.2. Hệ thống treo độc lập. 11
2.2.1. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn treo dọc. 12
2.2.2. Hệ thống treo loại khí 12
2.3. Chọn phương án thiết kế cho bộ phận giảm chấn. 13
2.4. Kết luận. 15
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO.. 16
3.1. Các thông số cơ bản. 16
3.2. Lựa chọn các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu. 16
3.3. Xác định lực tác dụng lên nhíp. 16
3.3.1. Khi xe đầy tải 16
3.3.2. Khi xe không tải 17
3.4. Thiết kế nhíp trước. 17
3.4.1. Độ cứng của hệ thống treo C.. 17
3.4.2. Chọn sơ bộ kích thước nhíp. 18
3.4.3. Tính độ cứng, độ võng tĩnh và kiểm tra tần số dao động của nhíp. 20
3.4.4. Tính bền nhíp và các chi tiết liên quan. 21
3.4.5. Tính bền tai nhíp. 25
3.4.6. Tính kiểm tra chốt nhíp. 26
3.5. Thiết kế nhíp sau và nhíp phụ. 26
3.5.1. Nhíp sau chính. 26
3.5.2. Nhíp sau phụ. 28
3.5.3. Tính độ võng tĩnh của nhíp chính và nhíp phụ. 30
3.5.4. Tính bền nhíp chính và nhíp phụ. 32
3.5.5. Tính bền tai nhíp. 37
3.6. Thiết kế giảm chấn. 39
3.6.1 Thiết kế giảm chấn trước. 39
3.6.2. Xác định các kích thước của giảm chấn trước. 41
3.6.3 Thiết kế giảm chấn sau. 47
3.6.4. Xác định các kích thước của giảm chấn sau. 49
CHƯƠNG 4. BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC.. 55
4.1. Hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả. 55
4.2. Phương pháp kiểm tra và bảo dưỡng sơ bộ hệ thống treo phụ thuộc. 57
4.2.1. Kiểm tra sơ bộ. 57
4.2.2. Bảo dưỡng sơ bộ. 57
4.3. Quy trình tháo, kiểm tra, lắp các bộ phận và chi tiết trong hệ thống treo phụ thuộc. 57
4.3.1. Quy trình tháo. 57
4.3.2. Kiểm tra các chi tiết của hệ thống treo phụ thuộc. 60
4.3.3. Bảo dưỡng. 61
4.3.4. Quy trình lắp. 61
KẾT LUẬN.. 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 65
LỜI NÓI ĐẦU
Khi ô tô ngày càng hoàn thiện, xã hội ngày càng phát triển về văn hóa, kinh tế và xã hội thì các tiêu chí đánh giá ảnh hưởng của dao động cũng cần được xem xét một cách nghiêm túc. Đối với xe tải, ngoài yêu cầu về độ êm dịu, ngày nay người ta buộc phải chú ý đến các tiêu chí khác như: an toàn hàng hóa, ảnh hưởng của tải trọng đến đường ( áp lực đường) và mức độ giảm tải trọng, do vậy làm giảm khả năng truyền lực khi tăng tốc và khi phanh. Trong vận tải ô tô, người lái là người quyết định chủ yếu cho an toàn chuyển động. Nếu hệ thống treo của xe có dao động nằm ngoài phạm vi cho phép (80÷120 lần/phút) thì sẽ làm tăng lỗi điều khiển của người lái, gây ra những nguy hiểm đến tính mạng của con người và hàng hóa.
Khi ô tô chạy trên đường thường phát sinh ra các lực và mô men tác động lên hệ thống treo chúng tạo ra những dao động. Các dao động này thường ảnh hưởng xấu tới hàng hóa, tuổi thọ của xe và đặc biệt ảnh hưởng người lái và hành khách ngồi trên xe. Theo thống kê, những ô tô chạy trên đường xấu, gồ ghề so với ô tô chạy trên đường tốt, bằng phẳng thì tốc độ trung bình giảm 40÷50%, quãng đường chạy giữa hai chu kỳ đại tu giảm từ 35÷40%, năng suất vận chuyển giảm từ 40÷50%.
Điều đặc biệt nguy hiểm là nếu con người chịu lâu trong tình trạng xe bị rung, xóc nhiều sẽ gây mệt mỏi. Một số nghiên cứu gần đây về dao động và ảnh hưởng của nó tới sức khỏe con người đều đi tới kết luận: Nếu con người bị ảnh hưởng một cách thường xuyên của dao động thì sẽ mắc phải bệnh thần kinh và não.
Ở những nước phát triển, hệ thống treo của ô tô được quan tâm đặc biệt. Chúng được nghiên cứu tới mức tối ưu làm giảm đến mức thấp nhất những tác hại của nó đến con người đồng thời làm tăng tuổi thọ của xe cũng như các bộ phận được treo.
Ở nước ta hiện nay, công nghệ sản xuất xe hơi cũng không ngừng được cải tiến với sự trợ giúp về khoa học kỹ thuật của các nước cải tiến. Ngành sản xuất ô tô đã từng bước trở thành mũi nhọn của nền kinh tế, đưa đất nước ngày càng vững bước đi lên CNXH. Tuy nhiên, nền kinh tế Việt Nam vẫn còn yếu so với các nước trong khu vực và trên thế giới. Khả năng làm việc của xe và đặc biệt là hệ thống treo của những xe có dao động quá lớn nằm ngoài phạm vi cho phép có thể ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người. Vì vậy, vấn đề đặt ra là lám sao thiết kế được những xe này đạt tiêu chuẩn cho phép.
Mục tiêu của ngành Công nghiệp ô tô nước ta trong những năm tới là nội địa từng phần và tiên tới nội địa toàn phần ô tô. Không chỉ dừng lại ở đó, chúng ta đã bắt đầu quan tâm đến tính êm dịu chuyển động, tính an toàn chuyển động. Hay nói cách khác là tính năng động lực học ô tô, từ đó có những cải tiến hợp lý với điều kiện sử dụng ở nước ta. Để hoàn thành được mục tiêu này, chúng ta phải thiết kế các cụm, các chi tiết sao cho phù hợp với điều kiện sử dụng mặt khác còn phải đảm bảo tính công nghệ tại Việt Nam.
Trước những yêu cầu thực tế đó trong đồ án tốt nghiệp chuyên ngành ô tô em được giao nhiệm vụ: “Tính toán thiết kế hệ thống treo dựa trên xe tham khảo Hyundai HD78”.
Hà nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO
1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại.
1.1.1. Nhiệm vụ
Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ô tô với các cầu. Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống treo là giúp ô tô chuyển động êm dịu khi đi qua các mặt đường không bằng phẳng. Hệ thống treo còn dùng để chuyền các lực và mô men từ bánh xe lên khung hoặc vỏ xe, đảm bảo đúng động học bánh xe.
Để đảm bảo chức năng đó hệ thống treo thường có 3 bộ phận chủ yếu:
+ Bộ phận đàn hồi;
+ Bộ phận dẫn hướng;
+ Bộ phận giảm chấn.
1.1.2. Phân loại
Có nhiều cách phân loại hệ thống treo tùy theo tiêu chí mà ta đưa ra để phân loại.
Theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng:
- Hệ thống treo phụ thuộc;
- Hệ thống treo độc lập.
Theo bộ phận đàn hồi:
- Loại bằng kim loại.
+ Hệ thống treo loại nhíp;
+ Hệ thống treo loại lò xo xoắn ốc;
1.2. Kết cấu hệ thống treo thường gặp trên ô tô
1.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc nhíp lá
Hệ thống treo loại nhíp lá ở cầu không chủ động như hình 1.1.
1.2.3 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi ló xo, đòn treo dọc
Hệ thống treo độc lập với phần tử đàn hồi là lò xo với đòn treo dọc như hình 1.3.
1.2.8 Hệ thống treo loại khí
Hệ thống treo loại khí như hình 1.8.
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN THIẾT KẾ
2.1. Hệ thống treo phụ thuộc
Phạm vi sử dụng
Ở hệ thống này, các bánh xe được nối trêm một dầm cầu liền, các chi tiết hệ thống treo sẽ nối dầm cầu với thân xe. Cái tên “phụ thuộc” cũng xuất phát từ đó, vì hệ thống này dao động của hai bánh xe ảnh hưởng và phụ thuộc lẫn nhau. Các kiểu hệ thống treo phụ thuộc có thể kể đến là treo liên kết Satchell, liên kết Watt, lá nhíp,..
Đối với xe tải, hệ thống treo phụ thuộc thường được sử dụng ở cả hai cầu điển hình như Hyundai HD78, Kia K250, Hino…..
Một số hệ thống treo phụ thuộc đang dùng phổ biến cho ôtô :
+ Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là nhíp lá;
+ Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là lò xo trụ.
2.1.1. Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá
Ưu điểm
- Nhíp vừa là cơ cấu đàn hồi, vừa là cơ cấu dẫn hướng và một phần làm nhiệm vụ giảm chấn nghĩa là thực hiện toàn bộ chức năng của hệ thống treo;
Do đó kết cấu hệ thống treo sẽ đơn giản;
- Với chức năng là bộ phận dẫn hướng, nhíp có thể truyền được lực dọc (lực kéo hoặc lực phanh) và lực ngang từ bánh xe qua cầu xe lên khung;
- Chức năng đàn hồi theo phương thẳng đứng;
Nhược điểm
- Trọng lượng nhíp nặng hơn tất cả các bộ phận đàn hồi khác, nhíp kể cả giảm chấn chiếm từ 5,5%-8% trọng lượng bản thân ôtô;
- Thời hạn phục vụ ngắn do các ứng suất ban đầu, do trạng thái ứng suất phức tạp, do lực động và lặp lại nhiều lần;
2.1.2. Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là lò xo trụ
Hệ thống treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi là lò xo trụ có thể được bố trí ở cầu bị động hoặc ở cầu chủ động.
Ưu điểm
- Nếu có cùng độ cứng và độ bền thì lò xo trụ có trọng lượng nhẹ hơn nhíp;
- Lò xo trụ có tuổi thọ lớn hơn nhíp, khi làm việc giữa các vành lò xo không có ma sát như giữa các nhíp, không phải bảo dưỡng và chăm sóc như nhíp.
Nhược điểm
- Lò xo trục chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi còn nhiệm vụ dẫn hướng và giảm chấn phải do các bộ phận khác đảm nhiệm, do đó kết cấu phức tạp.
2.2. Hệ thống treo độc lập
Nguyên lý hoạt động: Hệ thống treo độc lập khi hai bánh xe trái và phải không có quan hệ trực tiếp với nhau. Khi dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng nằm ngang, bánh xe kia không chịu ảnh hưởng đó.
Hệ thống treo độc lập thường được sử dụng ở cầu trước ô tô du lịch, hiện nay có một số loại ô tô sử dụng hệ thống treo độc lập cho tất cả các cầu.
2.2.1. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn treo dọc
Ưu điểm
- Dễ dàng tháo lắp toàn bộ cầu xe, kết cấu đơn giản;
- Có trọng lượng phần không được treo nhỏ và chiều rộng cơ sở không thay đổi;
Nhược điểm
- Đòi hỏi công nghệ hàn cao, tải trọng đặt lên đầu xe hạn chế và có thể làm quay trục cầu xe khi đi trên đường vòng ở trạng thái quay vòng thừa.
2.2.2. Hệ thống treo loại khí
Phần tử đàn hồi khí được sử dụng nhiều trong các ô tô có trọng lượng phần được treo lớn và thay đổi nhiều.
Ưu điểm
- Phần tử đàn hồi có thể tự thay đổi độ cứng của hệ thống treo bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi;
- Giảm được độ cứng của hệ thống treo làm tăng độ êm dịu;
- Đẩy được sự cộng hưởng xuống vùng có tần số thấp hơn, giảm được gia tốc thẳng đứng của buồng lái, giảm được sự dịch chuyển của vỏ và bánh xe;
Nhược điểm
- Phải bố trí thêm hệ thống cung cấp khí như bính chứa, máy nén;
- Hệ thống treo khí yêu cầu phải sử dụng thêm phần điều chỉnh hệ thống treo (điều chỉnh vị trí của thùng xe và điều chỉnh độ cứng của hệ thống treo);
2.4. Kết luận
- Sau khi tìm hiểu và phân tích một số dạng hệ thống treo đang sử dụng thực tế, kết hợp với thực tế các xe tải hiện đang sử dụng trên thị trường, tình hình sản xuất của các công ty ô tô trong nước, tôi chọn hệ thống treo cho cầu trước và sau cho xe thiết kế là hệ thống treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp.
- Hệ thống treo này có kết cấu đơn giản, dễ sử dụng, sửa chữa và thay thế nên giá thành rất cạnh tranh. Kết cấu của hệ thống đơn giản nhưng vẫn đảm bảo được tính em dịu của ô tô khi làm việc;
- Do một số tính chất mà chỉ có nhíp mới làm được (vừa là bộ phận đàn hồi, vừa là bộ hướng và có thể tham gia vào giảm chấn). Mặc dù nhíp vẫn có một số hạn chế nhưng vẫn có thể khắc phục được tương đối tốt một số điểm còn chưa hoàn hiện;
CHƯƠNG 3.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO
3.1. Các thông số cơ bản
Các thông số kỹ thuật của xe Hyundai HD78 như bảng 3.1.
3.2. Lựa chọn các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu
- Hệ thống treo thiết kế ra phải đảm bảo cho xe đạt độ êm dịu theo các chỉ tiêu đã đề ra. Hiện nay có nhiều chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động như tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động…
- Trong đồ án tốt nghiệp, em chỉ lựa chọn theo một chỉ tiêu, đó là chỉ tiêu tần số dao động.
3.3. Xác định lực tác dụng lên nhíp
3.3.1. Khi xe đầy tải
Trọng lượng của xe lúc đầy tải là: 80250 N; phân lên cầu: 2250/57750;
Khối lượng phần được treo tác dụng lên hệ thống treo:
+ Cầu trước M1 = 1969 (kg).
+ Cầu sau M2 = 5053 (kg).
3.3.2. Khi xe không tải
Trọng lượng bản thân: 40250 N, phân lên cầu: 20250/20000;
Khối lượng phần được treo tác dụng lên hệ thống treo:
+ Cầu trước: M’1 = 1522 (kg).
+ Cầu sau: M’2 = 1500 (kg).
3.4. Thiết kế nhíp trước
3.4.1. Độ cứng của hệ thống treo C
Theo công thức độ vững tĩnh được tính như sau: f = 9 (cm) = 0,09 (m).
3.4.2. Chọn sơ bộ kích thước nhíp
- Nhíp là một loại lò xo gồm nhiều lá thép mỏng (lá nhíp) ghép lại với nhau.
Kích thước hình học của các nhíp sẽ là:
Chiều dài các lá L1, L2, Lk…, Ln
Tiết diện lá nhíp; b x hk
n - số lá nhíp.
b - chiều rộng lá nhíp.
hk - chiều dày lá nhíp thứ k.
- Chiều dài toàn bộ nhíp Lt có thể chọn sơ bộ như sau:
Đối với xe tải:
Nhíp trước: Lt = (0,26 ÷ 0,35)L
L - chiều dài cơ sở của xe.
L=(0,26 - 0,35).4300 = 1118 - 1505 (mm).
Chọn Lt = 1450 (mm).
Khoảng cách giữa bu lông ngàm nhíp = 90 (mm).
3.4.4. Tính bền nhíp và các chi tiết liên quan
- Đối với nhíp 1/2 elip, với lý luận như trên ta coi rằng nhíp bị ngàm chặn ở giữa. Như vậy khi tính toán ta chỉ tính cho một nửa lá nhíp với giả thiết như sau:
+ Coi nhíp là loại 1/4 elip, một đầu được ngàm chặt, một đầu chịu lực.
+ Bán kính cong của các lá nhíp bằng nhau, các lá nhíp chỉ tiếp súc với nhau ở các đầu mút và lực chỉ truyền qua đầu mút.
- Biến dạng ở vị trí tiếp xúc giữa hai lá nhíp cạnh nhau thì bằng nhau.
- Với các giả thiết trên thì sơ đồ tính bền nhíp như sau:
+ Tại điểm B biến dạng của lá thứ nhất và lá thứ hai bằng nhau, tương tự tại điểm S biến dạng của lá thứ k-1 và lá thứ k bằng nhau.
Bằng cách lập các biểu thức biến dạng của các điểm trên và cho chúng bằng nhau từng đôi một ta sẽ đi đến một hệ n-1 phương trình với n-1 ẩn là các giá trị X2,..Xn.
- Hệ phương trình đó như sau:
A2X + B2X2 + C3X3 = 0
A3X2 + B3X3 + C3X4 = 0
……………………….
AnXn-1 + BnXn = 0
Kết luận: Sau khi có các giá trị mô men ta tính ra ứng suất và so sánh với ứng suất cho phép. Với vật liệu lá nhíp là 60C2. Thì ứng suất cho phép thường có giá trị: [s]t = 600MN/m2 = 600N/mm2. Ta thấy các lá nhíp đảm bảo đủ bền.
3.4.5. Tính bền tai nhíp
- Ứng suất tổng hợp ở tai nhíp:
σth = σuốn + σnén = 76,12 + 3,08 = 79,2 N/mm2
- Ứng suất tổng hợp cho phép:
[σth] = 350MN/m2 = 350 N/mm2 => σth < [σth]. Vậy tai nhíp đỉ bền.
3.5. Thiết kế nhíp sau và nhíp phụ
Tải trọng đặt lên cả nhíp chính và nhíp phụ ở một bên hệ thống treo. Lực tác dụng lên một bên nhíp.
Zs = 25265 (N)
Đối với xe tải:
- Nhíp sau:
Lt = ( 0,35÷0,45)L; (L là chiều dài cơ sở của xe).
Lt = ( 0,35÷0,45).4300 = 1505÷1935 mm.
Chọn Lt = 1850 mm.
Khoảng cánh giữa bu lông ngàm nhíp = 90mm.
3.5.1. Nhíp sau chính
- Dựa vào loại xe, tải trọng, kết cấu khung vỏ của xe và kích thước các lá nhíp, ta có bộ thông số sau:
+ Số lá nhíp n = 16
+ Chiều rộng b = 80 mm.
+ Chiều dày h1 = h2 = 8,5 mm; h3 = h4…= h16 =9 mm.
3.5.2. Nhíp sau phụ
Chọn Lp = 1350 mm
Khoảng cách giữa bu lông ngàm nhíp = 90 mm.
- Dựa vào loại xe, tải trọng kết cấu khung vỏ của xe và kích thước các lá nhíp ta có bộ thông số sau:
+ Số lá nhíp n = 9.
+ Chiều rộng b = 80 mm.
+ Chiều dày h1 = h2 = 8,5 mm; h3 = h4 = …h11 = 9 mm.
3.5.3. Tính độ võng tĩnh của nhíp chính và nhíp phụ
Với sự phân bố này phải đảm bảo sao cho khi đầy tải thì nhíp chính vẫn đủ bền. Không có công thức tính trực tiếp giá trị này do đó phải dùng phương pháp thử nghĩa là giả thiết một trọng lượng nào đó đặt lên nhíp chính sau đó tính bền cho nhíp chính nếu không đủ bền thì phải giảm trọng lượng đi ngược lại thì tăng lên. Trọng lượng này có thể tính từ việc chọn số % tải trọng của xe tại thời điểm nhíp phụ bắt đầu làm việc.
Thay số vào ta có: Gc’= 7500 + 0,18.25265 = 12048 (N)
Đây là trọng lượng mà nhíp chính và nhíp phụ chịu.
* Kết luận: Qua phần kiểm nghiệm trên ta thấy hệ thống treo sau thỏa mãn điều kiện êm dịu trong khi làm việc khi đã tăng tải. Tần số dao động của xe cho phép với xe tải n thuộc 90-120 (l/phút).
Vậy ta có biến dạng của nhíp phụ: f = 0,059 m = 5,9 cm.
Trọng lượng phần được treo tác dụng lên nhíp phụ khi xe đầy tải.
Gf = 0,059.138289 = 8200 (N)
Trọng lượng phần được treo tác dụng lên nhíp chính là:
Gc = Gt – Gf = 25265 - 8200 = 17065 (N)
3.5.5. Tính bền tai nhíp
- Sơ đồ tính bền tai nhíp được biểu diễn trên hình 3.9.
- Tai nhíp chịu tác dụng của lực kéo Pk hay lực phanh Pp. Trị số của lực này được xác định theo công thức sau:
Pkmax =Ppmax =φ.Zbx
=> Pkmax = 0,7.8535,5 = 5972,75 N
- Ứng suất tổng hợp tai nhíp:
σth = σuốn + σnén = 104 + 4,4 = 108,4 N/mm2
- Ứng suất tổng hợp cho phép:
[σth] = 350MN/m2 = 350 N/mm2 => σth < [σth]. Vậy tai nhíp đỉ bền.
3.6. Thiết kế giảm chấn
3.6.1 Thiết kế giảm chấn trước
a. Xác định hệ số cản của giám chấn KG
Hệ số cản của hệ thống theo 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 KG có thể bằng hoặc không bằng hệ số cản của hệ thống treo.
b. Hệ số cản của hệ thống treo
Hệ số cản của hệ thống treo được xác định bằng công thức: Ktreo = 4122 Ns/m
* Xác định hệ số cản của giảm chấn
- Giải hệ phương trình trên, ta được:
Kn = 2490 Ns/m
Ktr= 6846 Ns/m
* Xác định lực cản của giảm chấn
- Lực cản của giảm chấn trong hành trình nén:
Pn = Kn.Vg
- Lực cản của giảm chấn khi nén mạnh:
Pnmax = Pn + K’n.(Vgmax- Vg)
Trong đó:
Vgmax - tốc độ pít tông khi nén mạnh, Vgmax = 0,6 m/s.
K’n - hệ số cản của giảm chấn khi nén mạnh, K’n = 0,6.Kn
Pnmax= 747 + 0,6.2490.(0,6- 0,3)= 1195,2 N.
- Lực cản của giảm chấn trong hành trình trả:
Ptr= Ktr.Vg
=> Ptr= 6846.0,3= 2053,8 N
- Lực cản của giảm chấn khi trả mạnh: Ptrmax= Ptr + K’tr(Vgmax-Vg)
=> Ptrmax = 2053,8 + 0,6.6846.(0,6-0,3)= 3286 N.
3.6.2. Xác định các kích thước của giảm chấn trước
a. Xác định đường kính, hành trình pít tôn
- Chế độ làm việc căng thẳng được xác định là V= 0,3 m/s.
- Cân bằng phương trình nhiệt ta có:
=> F= 0,063052 m2 = 63052 mm2
Mà F= F = pDn.L = 63052 mm2
- Nếu lấy đường kính pít tông là d làm thông số cơ bản, các thông số khác được xác định:
D= 45 mm; d= 35mm; dc= 10mm; dn= 38mm;
Lp= 35mm; Ld= 50mm; Lm= 50mm; Lv= 30mm; Lg= 300mm.
Do đó: L= Lp + Lm + Lv + Lg= 415 (mm) > 402(mm)
Thỏa mãn điều kiện.
b. Xác định kích thước lỗ van giảm chấn
* Xác định kích thước lỗ van nén
- Đường kính từng lỗ van nén:
Chọn số lỗ van n= 4 Þ d= 1,90 mm.
* Xác định kích thước lỗ van giảm tải hành trình trả
Tổng diện tích lỗ van giảm tải trong hành trình trả:
Fvm = F’vt –Fvt = 10,8 – 6,83 = 3,97 mm2.
- Đường kính từng lỗ van giảm tải trong hành trình trả:
Chọn số van n = 4 Þ d= 1,2 mm.
3.6.3 Thiết kế giảm chấn sau
a. Hệ số cản của hệ thống treo
Hệ số cản của hệ thống treo được xác định bằng công thức: Ktreo = 9492 Ns/m
b. Xác định hệ số cản của giảm chấn
- Giải hệ phương trình trên, ta được:
Kn = 5733 Ns/m
Ktr= 15767 Ns/m
* Xác định lực cản của giảm chấn
- Lực cản của giảm chấn trong hành trình nén:
Pn = Kn.Vg
Pnmax= 1720 + 0,6.5733.(0,6- 0,3)= 2752 N.
- Lực cản của giảm chấn khi trả mạnh:
Ptrmax= Ptr + K’tr(Vgmax.Vg)
Trong đó:
Vgmax - Tốc độ pít tông khi trả mạnh, Vgmax = 0,6 m/s
K’tr - hệ số cản của giảm chấn khi trả mạnh, K’tr= 0,6Kt
=> Ptrmax = 4730 + 0,6.15767.(0,6-0,3)= 7568 N.
3.6.4. Xác định các kích thước của giảm chấn sau
a. Xác định đường kính, hành trình pít tôn
- Chế độ làm việc căng thẳng được xác định là V= 0,3 m/s.
- Cân bằng phương trình nhiệt ta có:
967,5= 427.0,13.F.(140-20)
-> F= 0,124495 m2 = 124495 mm2
Mà F= F = pDn.L = 124495 mm2
Ld là chiều dài đầu giảm chấn; Lm là chiều dài bộ phận làm kín; Lp là chiều dài pít tông giảm chấn; Lv là chiều dài phần đế van giảm chấn; Lg phải lớn hơn khoảng dịch chuyển của bánh xe từ điểm hạn chế trên đến điểm hạn chế dưới.
- Nếu lấy đường kính pít tông là d làm thông số cơ bản, các thông số khác được xác định:
D= 55 mm; d= 40mm; dc= 10mm; dn= 44mm; Lp= 35mm; Ld= 50mm; Lm= 50mm; Lv= 30mm;
Lg= 555mm.
Do đó: L= Lp + Lm + Lv + Lg= 670 (mm) > 660(mm)
Thỏa mãn điều kiện.
b. Xác định kích thước lỗ van giảm chấn
* Xác định kích thước lỗ van nén
- Đường kính từng lỗ van nén:
Chọn số lỗ van n= 4=> d= 1,90 mm.
* Xác định kích thước lỗ van giảm tải hành trình trả
- Tổng diện tích lỗ van giảm tải trong hành trình trả:
Fvm = F’vt –Fvt = 10,61 – 6,71 = 3,9 mm2.
- Đường kính từng lỗ van giảm tải trong hành trình trả:
Chọn số van n = 4 => d= 1,2 mm.
* Xác định kích thước lò xo các van giảm chấn
- Chiều dài của lò xo khi van ở trạng thái đóng:
Hd= Hm + h = 19,8 + 2 = 21,8 mm.
- Chiều dài của lò xo ở trạng thái tự do:
Htd = Hd + l = 21,8 + 3,6= 25,4 mm.
- Bước của lò xo: t =4,7 mm
CHƯƠNG 4
BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC
4.1. Hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả
Hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả như bảng 4.1.
4.2. Phương pháp kiểm tra và bảo dưỡng sơ bộ hệ thống treo phụ thuộc
4.2.1. Kiểm tra sơ bộ
Kiểm tra khi vận hành:
- Cho xe hoạt động chuyển động trên đường lắng nghe tiếng ồn khác thường ở hệ thống treo, để dễ phát hiện lên cho xe hoạt động trên đường gồ ghề.
Kiểm tra bằng quan sát:
- Kiểm tra sự gãy lỏng của các ốp nhíp, quang nhíp và giá lắp nhíp;
- Quan sát các vết nứt, sự xô lệch bên ngoài bộ nhíp;
4.2.2. Bảo dưỡng sơ bộ
- Làm sạch bên ngoài các bộ phận của hệ thống treo;
- Dùng clê tuýp nới lỏng các bu lông quang nhíp;
4.3. Quy trình tháo, kiểm tra, lắp các bộ phận và chi tiết trong hệ thống treo phụ thuộc
4.3.1. Quy trình tháo
Quy trình tháo như bảng 4.2.
4.3.2. Kiểm tra các chi tiết của hệ thống treo phụ thuộc
- Làm sạch các chi tiết:
- Kiểm tra các lá nhíp bằng kính phóng đại xem hiện tượng rạn nứt, uốn thử từng lá nhíp xem độ đàn hồi;
4.3.4. Quy trình lắp
* Bước 1: Chuẩn bị
- Bộ dụng cụ tháo lắp;
- Kích nâng, giá kê chèn bánh xe;
* Bước 4: Lắp nhíp lên xe
Quá trình lắp ngược lại với quá trình tháo
- Khi đang lắp đặt bu lông giữa vào lỗ dầm trục trước của nhíp thì hãy lắp bu lông chữ U;
- Lắp ống lót cao su mắt nhíp trước và đĩa khâu nối. Và sau đó lắp đai ốc gắn với bộ khâu nối vào;
KẾT LUẬN
Sau hơn 3 tháng làm đồ án đến nay đồ án của em đã được hoàn thành. Với đề tài được giao là: “Thiết kế hệ thống treo cho xe tải dựa trên xe tải dựa trên xe tham khảo HYUNDAI HD78”. Việc thiết kế dựa vào các kiến thức đã học, tài liệu tham khảo cộng với sự tham khảo của một số xe có sẵn và được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo : TS…………… do đó đồ án tốt nghiệp của em đã hoàn thành.
Phần thuyết minh ở trên bao gồm những nội dung cơ bản nhất của công việc tính toán thiết kế hệ thống treo.
Hệ thống treo phụ thuộc với bộ phận đàn hồi là nhíp lá và giảm chấn đã thỏa mãn những yêu cầu cơ bản:
- Đảm bảo sự êm dịu chuyển động của xe hoạt động trên đường tốt cũng như đường xấu. Tần số dao động cho phép giúp lái xe cũng như hàng hóa ít bị ảnh hưởng.
- Hoạt động động của giảm chấn có đặc tính thích hợp trên xe và phù hợp với lực kích động của mặt đường đảm bảo dập tắt dao động tương đối tốt. Tạo ra ổn định cho vỏ xe trong mặt phẳng dọc khi phanh hoặc khi tăng tốc.
- Các lá nhíp được thiết kế sao cho ứng suất trong mỗi lá nhíp là như nhau ở mọi điểm do đó tăng độ bền của nhíp cũng như khả năng làm việc.
- Đảm bảo độ an toàn tối đa cho xe khi chạy ở mọi tốc độ.
- Đảm bảo độ bền cũng như độ bền lâu phù hợp với chu kỳ sửa chữa.
- Các chi tiết của hệ thống treo đã được kiểm bền đầy đủ đạt khả năng an toàn cho xe.
- Các chi tiết của hệ thống treo được thiết kế có kích thước phù hợp cho việc lựa chọn khi sửa chữa và thay thế.
Sau khi hoàn thành đồ án này em đã có thêm nhiều hiểu biết sâu sắc hơn về thiết kế tính toán ô tô nói chung và về hệ thống treo nói riêng. Qua đó em có thể ứng dụng vào thực tế và tạo điều kiện lợi trong quá trình làm việc sau này. Tuy vậy vì khả năng còn có hạn chế nên đồ án của em còn nhiều thiếu sót. Vì vậy em kính mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn để em có thể hoàn thiện thêm kiến thức của mình.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo : TS…………… đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Khắc Trai, Cấu tạo gầm xe con, NXB Giao Thông Vận Tải.
[2]. Đặng Việt Cương, Lê Thế Hùng (1998), Sức bền vật liệu, NXB Khoa học và kỹ thuật.
[3]. Trần Văn Địch (2003), Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1,2, NXB Khoa học kỹ thuật.
[4]. Nguyễn Thanh Quang, Lê Hồng Quân (2008), Sổ tay linh kiện phụ tùng xe ôtô tải thông dụng, NXB Khoa học và kỹ thuật.
[5]. PGS.TS. Lưu Văn Tuấn, Tập bài giảng thiết kế tính toán hệ thống treo.
[6]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan, Tập bài giảng thiết kế tính toán ôtô.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"