MỤC LỤC
MỤC LỤC....1
LỜI NÓI ĐẦU....2
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN.. 3
1.1 Giới thiệu chung về Xe Kia Cerato. 3
1.1.2. Đặc điểm nổi trội của Kia Cerato. 4
1.1.3. Một số nhược điểm của Kia Cerato. 4
1.1.4. Đối tượng phù hợp với Cerato. 4
1.1.5. Những xe cùng phân khúc với Kia Cerato. 4
1.2. Các thông số kĩ thuật chính. 4
1.3. Công dụng, yêu cầu và kết cấu của hệ thống treo. 5
1.4. Các bộ phận chính của hệ thống treo. 6
1.5. Các thông số tương đương và mô phỏng hoạt động. 10
1.6. Hệ thống treo tham khảo trên xe Kia Cerato 2010. 11
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO TRÊN XE CERATO 12
2.1. Các loại hệ thống treo thông dụng. 12
2.3. Lựa chọn phương án thiết kế. 23
2.4. Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo. 23
2.5. Động học hệ treo mc.pherson. 27
2.6. Động lực học hệ treo Mc.Pherson. 34
2.7. Chọn và kiểm bền các bộ phận chính. 42
2.8. Tính toán lò xo. 49
2.9. Tính thanh ổn định. 53
2.9.1 Tính tóan giảm chấn. 58
CHƯƠNG 3. CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO.. 70
3.1 Công nghệ chẩn đoán hệ thống treo trên xe. 70
3.1.1 Một số tiêu chuẩn của hệ thống treo. 70
3.2. Công nghệ bảo dưỡng kỹ thuật trên hệ thống treo xe. 71
3.2.1. Xây dựng quy trình công nghệ bảo dưỡng hệ thống treo xe Kia cerato. 74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 85
LỜI NÓI ĐẦU
Trong nền kinh tế đang tăng trưởng mạnh mẽ của nước ta, nhu cầu về giao thông vận tải ngày càng lớn. Vai trò quan trọng của ôtô ngày càng được khẳng định vì ôtô có khả năng cơ động cao, vận chuyển được người và hàng hoá trên nhiều loại địa hình khác nhau. Những năm gần đây, lượng xe du lịch có xu hướng tăng lên đặc biệt là loại xe kia cerato với ưu điểm về khả năng cơ động tính kinh tế và thích hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau.Với ôtô nói chung và xe kia cerato nói riêng an toàn, êm dịu chuyển động là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất lượng khai thác và sử dụng của phương tiện. Một trong các hệ thống quyết định đến tính an toàn, êm dịu và ổn định chuyển động là sự kết hợp hoàn hảo của hệ thống lái và hệ thống treo đặc biệt là ở tốc độ cao. Chính vì vậy em rất muốn tìm hiểu sâu hơn nữa về hai hệ thống này và cũng rất mày cho em vì các thầy giáo trong bộ môn cơ khí ôtô đã đồng ý cho em được nhận đồ án tốt nghiệp của mình là: “Thiết kế hệ thống treo dựa trên xe du lịch 5 chỗ” tham khảo Kia Cerato 2010. Sau hơn ba tháng làm việc nghiêm túc cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo: TS……………. và các thầy giáo trong bộ môn cơ khí và của các bạn sinh viên cùng lớp, em đã cơ bản hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Trong quá trình thực hiện, chắc chắn em không tránh khỏi những thiếu sót. Do đó em rất mong nhận được sự chỉ bảo và góp ý của các thầy và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Vĩnh Yên ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………..
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu chung về Xe Kia Cerato.
Xe Kia Cerato là một trong những mẫu ô tô hạng C khá thành công của hãng xe Kia.
Kia Cerato là mẫu được hãng xe Hàn Quốc sản xuất từ năm 2003, được phát triển cùng một nền tảng với Hyundai Elantra. Có khung gầm hạng C, Cerato được giới thiệu đến người dùng theo 3 kiểu dáng: sedan, coupe, và hatchback.
1.1.2. Đặc điểm nổi trội của Kia Cerato.
- Kiểu dáng trẻ trung, năng động
- Trang bị và tính năng hiện đại
- Giá bán hợp lý hơn so với đối thủ trong cùng phân khúc
1.1.3. Một số nhược điểm của Kia Cerato.
- Khả năng cách âm chưa tốt, nhất là với xe lắp ráp trong nước
- Chưa tạo được định vị tốt về chất lượng như xe Nhật Bản, Mỹ, Đức
1.1.5. Những xe cùng phân khúc với Kia Cerato.
Ngoài dòng xe Kia Cerato, có rất nhiều dòng xe đang cạnh tranh trực tiếp trong phân khúc xe sedan hạng C như Toyota Altis, Honda Civic, Mazda3, Chevrolet Cruze, Hyundai Elantra.
1.2. Các thông số kĩ thuật chính.
Các thông số kĩ thuật chính Kia Cerato 2010 như bảng 1.1.
1.3. Công dụng, yêu cầu và kết cấu của hệ thống treo.
1.3.1. Công dụng.
Hệ thống treo là tập hợp tất cả các cơ cấu để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ôtô với các cầu hay hệ thống chuyển động.
Hệ thống treo nói chung gồm ba bộ phận chính : Bộ phận đàn hồi, bộ phận hướng, và bộ phận giảm chấn. Mỗi bộ phận đảm nhận nhiệm vụ và chức năng riêng biệt.
1.3.2 Yêu cầu.
Hệ thống treo phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản sau :
Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tỉnh ft, và hành trình động fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết khi chạy trên đường tốt và không bị va đập liên tục lên các ụ hạn chế khi chạy trên đường xấu không bằng phẳng với tốc độ cho phép, khi xe quay vòng tăng tốc hoặc phanh thì vỏ xe không bị nghiêng..
Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động hiệu quả và êm dịu.
Có khối lượng nhỏ, đặc biệt là phần không được treo.
Kết cấu đơn giản để bố trí, làm việc bền vững tin cậy.
1.4. Các bộ phận chính của hệ thống treo.
1.4.1. Bộ phận đàn hồi.
Chức năng: là bộ phận nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, nhằm biến đổi tần số dao động cho phù hợp với cơ thể con người (60-80 lần/ph). Bộ phận đàn hồi có thể bố trí khác nhau trên xe nhưng nó cho phép bánh xe có thể dịch chuyển theo phương thẳng đứng.
* Nhíp:
Nhíp được làm từ các lá thép mỏng, có độ đàn hồi cao, các lá thép có kích thước chiều dài nhỏ dần từ lá lớn nhất gọi là lá nhíp chính. Hai đầu của nhíp chính được uốn lại thành hai tai nhíp dùng để nối với khung xe. Giữa bộ nhíp có các lỗ dùng để bắt bulông siết các lá nhíp lại với nhau.
* Thanh xoắn:
Thanh xoắn giống như lũ xo xoắn loại này cũng chỉ có chức năng đàn hồi khi chịu lực tác dụng theo phương thẳng đứng còn lại chức năng khác do bộ phận khác của hệ thống treo đảm nhận.
1.4.2. Bộ phận dẫn hướng.
Cho phép các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng ở mỗi vị trí của nó so với khung vỏ, bánh xe phải đảm nhận khả năng truyền lực đầy đủ. Bộ phận dẫn hướng phải thực hiện tốt chức năng này.
1.4.3. 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.
1.4.5. Các vấu cao su tăng cứng và hạn chế hành trình.
Trên xe con các vấu cao su thường được đặt kết hợp trong vỏ của giảm chấn. Vấu cao su vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình của bánh xe nhằm hạn chế hành trình làm việc của bánh xe.
1.4.6. Các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác định góc bố trí bánh xe.
Hệ thống treo đảm nhận mối liên kết giữa bánh xe và thựng vỏ, do vậy trên hệ thống treo có thêm các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác định góc bố trí bánh xe.
1.5. Các thông số tương đương và mô phỏng hoạt động.
1.5.1. Các thông số tương đương.
- Phần được treo: Là bộ phận chủ yếu của ôtô bao gồm: khung, thùng, hệ thống động cơ và các chi tiết bộ phận khác gắn trên thùng xe hoặc khung xe. Toàn bộ khối lượng của các bộ phận này được đỡ trên hệ thống treo.
- Phần khung được treo gồm có: Cầu , dầm cầu, hệ thống chuyển động (cụm bánh xe ), cơ cấu dẫn động . Các bộ phận này đặt dưới hệ thống treo.
1.5.2. Mô phỏng hoạt động.
+ M : Khối lượng phần được treo.
+ Kt , Ks : Hệ số độ cứng của bộ phận đàn hồi phía trước và sau.
+ Ct , Cs : Hệ số độ cứng của bộ phận giảm chấn phía trước và phía sau.
1.6. Hệ thống treo tham khảo trên xe Kia Cerato 2010.
Hệ thống treo cơ cấu thanh chống MacPherson
Hệ thống treo độc lập này sử dụng một ống giảm chấn đóng vai trò giảm chấn đồng thời với kết cấu chịu lực và định vị bánh xe của hệ thống treo
CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO TRÊN XE CERATO
2.1. Các loại hệ thống treo thông dụng.
Hiện nay ở trên xe ôtô hệ thống treo bao gồm 2 nhóm chính:
2.1.1. Hệ thống treo phụ thuộc.
Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu cứng. 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.
2.1.2. Hệ thống treo độc lập.
* Đặc điểm :
- 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.
* Ưu điểm của hệ thống treo độc lập:
+ Khối lượng phần khụng được treo nhỏ, đặc tính bám đường của bánh xe tốt vì vậy sẽ êm dịu khi chuyển động và có tính ổn định tốt.
+ Các lò xo chỉ làm nhiệm vụ đỡ thân ôtô mà không phải làm nhiệm vụ dẫn hướng nên có thể làm lò xo mềm hơn nghĩa là tính êm dịu tốt hơn.
* Nhược điểm:
+ Kết cấu phức tạp.
+ Khoảng cách bánh xe và các vị trí đặt bánh xe thay đổi cùng với sự dịch chuyển lên xuống của các bánh xe.
2.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của xe KIA CERATO.
2.2.1. Kết cấu của hệ thống treo trước.
Kết cấu của hệ thống treo trước xe KIA CERATO như hình 2.8.
2.2.2. Kết cấu của hệ thống treo sau
Hệ thống treo sau có cấu trúc 4 điểm liên kết với lò xo cuộn và tay đòn biên cho hiệu quả giảm xóc tuyệt vời như dòng xe du lịch.
Hoạt động của hệ thống treo: Khi xe đi trên những đoạn đường xấu, chạy với vận tốc cao và khi xe quay vòng trong quá trình hoạt động phản lực từ mặt đường sẽ tác dụng trực tiếp lên bánh xe truyền đến hệ thống treo, lên vỏ xe và đến hành khách ngồi trên xe. Hệ thống treo có nhiệm vụ tạo cảm giác an toàn và thoải mái cho người lái và hành khách trên xe thông qua kết cấu của nó.
2.2.3. Kết cấu, nguyên lý làm việc của một số phần tử trên hệ thống treo xe KIA CERATO
2.2.3.1. Lò xo trụ
* Kết cấu:
* Hoạt động : Khi chịu tác dụng của tải trong thẳng đứng, do tính chất đàn hồi của thép lò xo mà lò xo bị nén lại, khi tải trọng thôi không tác dụng thì lò xo lại giãn ra quá trình đó cứ lặp đi lặp lại trọng quá trình ôtô chuyển động.
2.2.3.2. Giảm chấn
* Kết cấu:
* Nguyên lý hoạt động của giảm chấn:
- Nén nhẹ (bánh xe và thân xe tiến lại gần nhau) áp suất dầu trong buồng C tăng lên một chút sẽ có một phần dầu từ C đi qua những lỗ van không bị bịt kín ở hàng L để về buồng B. Đồng thời cũng có một lượng dầu nhỏ qua van nén F về khoang D gọi là khoang bù (lúc nén nhẹ van nén E chưa mở được vì không thắng được lực căng của lò xo) lượng dầu lưu thông ít dập tắt chậm những dao động nhỏ.
- Trả nhẹ (bánh xe và thân xe tách xa nhau) áp suất trong buồng C giảm không nhiều nên chưa mở được van trả L chỉ có một lượng dầu nhỏ từ khoang B qua những lỗ nhỏ L không bị bịt kín, dầu từ khoang bù qua một phần van K về buồng C.
2.3. Lựa chọn phương án thiết kế.
Dựa vào các thông số tham khảo của xe và nhu cầu sử dụng thực tế của người dùng.
Kết luận: Chọn sử dụng hệ thống treo trước độc lập loại Macpherson với lò xo cuộn đòn kép và thanh cân bằng làm tăng khả năng an toàn cho xe và tạo cảm giác thoải mái tối đa cho hành khách trong những chuyến đi xa.
2.4. Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo
2.4.1. Các thông số ban đầu
Nhóm các thông số tải trọng:
- Tải trọng toàn xe khi không tải G0 = 12800 N.
- Tải trọng toàn xe khi đầy tải GT = 17300 N.
- Tải trọng đặt lên cầu trước khi không tải G10 = 7000 N.
- Tải trọng đặt lên cầu trước khi đầy tải G1T = 8500 N.
- Tải trọng đặt lên cầu sau khi không tải G20 = 5800 N.
- Tải trọng đặt lên cầu sau khi đầy tải G2T = 8800 N.
- Chiều dài cơ sở : L = 2630 (mm).
- Chiều rộng cơ sở : B = 1480 (mm).
- Dài´Rộng´Cao : 4490´1710´1425
- Kích thước bánh xe : Kớ hiệu lốp 185/65 R14 H.
- Khoảng sáng gầm xe khi đầy tải : Hmin = 100 (mm).
- Khối lượng phần không treo : mkt = 11x2 = 22 Kg .
Ne max = 110 (ml) / 6000 (v/ph). vmax = 195 (km/h).
Me max = 145 (N.m) / 4800 (v/ph).
2.4.1.1. Thông số cơ bản của HTT.
Có rất nhiều các thông số đánh giá độ êm dịu của ôtô khi chuyển động như tần số dao động , gia tốc dao động và vận tốc dao động .
Trong đồ án này ta đánh giá độ êm dịu của ôtô thông qua tần số dao động của HTT.
Đối với ôtô con tần số dao động n = 60 ¸ 90 lần/ph để đảm bảo phù hợp với dao động của con người .
=> Tổng hành trình của bánh xe (tính từ vị trí bánh xe bắt đầu chịu tải đến lúc chạm vào vấu tỳ hạn chế):
fTổng = fđ + ft =144 + 180 = 324 (mm).
Sử dụng kết quả này để đặt ụ cao su hạn chế hành trình trên và dưới của bánh xe. Với ụ hạn chế bằng cao su lấy đoạn biến dạng bằng 0,1 ¸ 0,2 của toàn bộ chiều dài ụ.
2.5. Động học hệ treo mc.pherson.
2.5.1 Xác định độ dài càng chữ A và vị trí các khớp (phương pháp đồ thị).
Các bước cụ thể như sau : (Vẽ với tỉ lệ 1: 2 )
- Kẻ đường nằm ngang biểu diễn mặt phẳng đường : dd
- Vẽ đường trục đối xứng ngang của xe Aom: Aom vuụng gúc với dd.
- Trên Aom đặt :
AoA1 = Hmin = 110 mm.
A1A2 = fđ = 144 mm.
A2A3 = fT = 180 mm.
A3A4 = f0T = 146 mm.
AoA5 = hs = 50 mm.
- Trên Aod đặt AoBo = B/2 = 740 mm.
- Bo là điểm tiếp xúc của bánh xe với mặt đường .
- Tại Bo dựng Boz vuông góc với dd.
Như vậy C1 và D2 sẽ cùng nằm trên một cung tròn có tâm là khớp trong của đòn dưới .
- Kẻ đường trung trực kk của C1D2.
- Từ A4 kẻ đường tt // dd.
- Xác định giao điểm O1 của tt với kk. O1 chính là tâm khớp trụ trong của đòn ngang .
2.5.2. Đồ thị động học để kiểm tra động học hệ treo.
Khi hệ treo biến dạng thì các góc nghiêng ngang trụ đứng, khoảng cách giữa hai vết lốp sẽ thay đổi.
Các điểm tiếp xúc của bánh xe với mặt đường là: 0, 1, 2, 3, 4.
Các góc nghiêng ngang trụ đứng lần lượt là: d0, d1, d2, d3, d4.
2.5.3. Mối quan hệ hình học của hệ treo Mc.Pherson
Ta có sơ đồ hình học của hệ thống treo:
Từ đồ thị động học đó xây dựng ở trên ta có độ dài các đoạn:
ld = O1C = 297,88 (mm).
O1O = 192,65 (mm).
O2O = 596 (mm).
2.6. Động lực học hệ treo Mc.Pherson.
2.6.1. Các chế độ tải trọng tính toán.
a. Trường hợp lực kéo và lực phanh cực đại
Trên sơ đồ phân tích lực tồn tại lực Z,X nhưng tính với giá trị cực đại (vắng mặt lực Y).
Tính trong trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại:
+ Z = Ztt = 5100 (N).
+ X = Xmax = Ztt*µ = 510*0.75 = 3820 (N).
c.. Trường hợp chịu tải trọng động
Trên sơ đồ chỉ có lực Z (vắng mặt X,Y).
Ta có: Z = Zt*kd = 8500 (N).
2.6.2. Xác định độ cứng và chuyển vị của phần tử đàn hồi.
Các phần tử đàn hồi có thể ở dạng lò xo trụ,lò xo cụn,thanh xoắn.Trong mục này chỉ đề cập tới việc tính lực và chọn cách bố trí lò xo trụ.
* Độ cứng và hành trình giảm chấn:
Kết cấu bố trí giảm chấn thường gặp như hình vẽ dưới đây.
Trục của giảm chấn không trùng với đường tâm trụ đứng thường gặp trên xe : ro (bán kính quay bánh xe dẫn hướng) và góc nghiêng ngang trụ đứng khá lớn.
2.6.3. Xác định các phản lực và lực tác dụng lên hệ treo cầu trước dẫn hướng:
a. Trường hợp chỉ có lực Z (vắng lực X,Y )
- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:
ZA = ZAB = Zlx = 4185 (N).
- Lực Z gây ra lực ngang ZY và mômen MZ:
ZY = Z.sinδ = .sin = .sin10o = 738 (N).
MZ = Z.ro.cosδ = 63 (N.m).
+ Khi tính toán thì cánh tay đòn m thay đổi, nên có thể lấy ở trạng thái chịu tải trọng tĩnh lớn nhất.
+ Khi góc δ bé có thể bỏ qua : cosδ = 1 và sin δ = 0.
Như vậy tổng lực tác dụng lên đầu A và B là:
Đầu A: ZA = 4185 (N).
AMZ + AZY = 117 + 306 = 423 (N).
Đầu B: BMZ + BZY = 117 + 1044 = 1161 (N).
b. Trường hợp chịu lực phanh cực đại chỉ có thành phần Z và X
- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực xác định như phần trên.
- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ dưới.
- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe được 2 thành phần Xo và MX:
Xo = X = 3820 (N).
MX = X*rbx = 3820*0.298 = 1138 (N.m).
c. Trường hợp chịu lực bên cực đại,chỉ có hai thành phần Z và Y
- Tác dụng của thành phần lực Z và các phản lực tương tự như ở phần trên.
- Tác dụng của thành phần lực ngang Y như hình vẽ dưới.
- Lực ngang Y gây nên đối với trụ đứng AB các phản lực AY , BY:
BY = 12632 (N).
AY = BY – Y = 21130 – 12632 = 8498 (N).
2.7. Chọn và kiểm bền các bộ phận chính.
2.7.1. Đòn ngang chữ A.
Đòn ngang dưới cơ cấu trục hình chữ A được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ. Đầu ngoài bắt với cam quay Rô-tuyn. Việc sử dụng 2 đầu trong nối với thân xe bằng khớp bản lề để tăng độ cứng vững cho hệ treo.
a. Trường hợp 1 : Chỉ có lực Z
Fy = CY = 1161 (N); Fz = ZAB = 4185 (N).
b.Trường hợp 2 : Chỉ có lực Z và X
Fx = CX = 5406 (N).
FY = CY = 2357 (N).
FZ = CZ = 4185 (N) .
c.Trường hợp 3 : Chỉ có lực Z và Y
Fy = CY =11471 (N).
Thay vào tính: Plim = 1321139(N)
=> n = = 8361 > [n] = 2 .
Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.
Tóm lại đòn A thỏa mãn điều kiện bền trong mọi trường hợp chịu lực khác nhau.
2.7.2. Tính bền Rôtuyn.
Rôtuyn là khớp cầu để giữa đòn ngang và cam quay . Trạng thái làm việc của rôtuyn chủ yếu chịu lực cắt , uốn .
2.8. Tính toán lò xo.
Trong hệ thống treo , lò xo là phần tử đàn hồi có nhiệm vụ làm êm dịu chuyển động . Lò xo trong quá trình làm việc chỉ chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng Z , mà không truyền lực dọc lực ngang .
Dựa vào chế độ tải trọng đó phân tích ở phần động lực học , ta thấy rằng trường hợp tải trọng động trị số Z có giá trị lớn nhất nên ta cần thiết kế theo chế độ tải trọng này
2.8.1. Lực lớn nhất tác dụng lên lò xo.
Lò xo đựơc tính toán cho trường hợp chịu tải trọng động lớn nhất: Z = 8500 (N).
Ta có Fmax = 10845 (N).
2.8.2. Trình tự thiết kế lò xo.
Số liệu thiết kế:
Fma x= 10845 (N).
Fmin= 4380 (N).
2.8.3. Kết luận.
Các thông số thiết kế lò xo
- Đường kính dãy lò xo: d = 15 (mm).
- Đường kính trung bình lò xo: D = 150 (mm).
- Tỷ số đường kính : c = 10.
- Bước lò xo khi chịu tải : t = 70 (mm).
- Chiều cao lò xo khi chịu tải: Hs = 97.5 (mm).
- Chiều cao lò xo khi chưa chịu tải : H0 = 427.5 (mm).
- Số vòng làm việc của lò xo : n = 6 (vòng).
- Số vòng toàn bộ : n0 = 7 (vòng).
- Hành trình lò xo : flx = 200 (mm).
- Độ cứng lò xo : Clx = 32325 (Nm).
- Vật liệu : Thép 50CrV4.
2.9. Tính thanh ổn định.
Thanh ổn định của hệ thống treo được thiết kế dựa trên cơ sở đảm bảo giảm khả năng lắc ngang thân xe. Thanh ổn định có tác dụng san đều tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bánh xe. Do đó nâng cao được ổn định chuyển động của xe.
· Xác định mô men lật của cầu ML (Nm):
ML = Y’’*Mdl*ho + Mdl*g*ho*sin imax ; (1).
Thay các thông số vào (1) ta có:
ML = 7.8*850*0.47 + 850*9.81*0.47*0.087 = 3457 (N.m).
* Xác định mô men chống lật của hệ theo do phần tử đàn hồi đảm nhận:
MCL = CTX*ứmax (N.m) ;
Từ các số liệu trên ta tính được MCL:
=> MCL = 6402*0.087 = 557 (N.m).
Chọn ụ cao su hạn chế hành trình cho HTT
Để xây dựng đường đặc tính của hệ thống treo, ta sẽ chọn trước loại ụ cao su hạn chế hành trình cho giảm chấn cùng với đường đặc tính cho trước của nó.
Kết cấu của ụ cao su như hình vẽ dưới đây.
2.9.1 Tính tóan giảm chấn.
2.9.1.1 Chọn giảm chấn.
Giảm chấn là một phần tử đàn hồi trong hệ thống treo, nhiệm vụ của giảm chấn là:
Dập tắt được các va đập cứng của bánh xe vào khung xe, khi xe đi trên đường không bằng phẳng, nhờ đó tăng được tính tiện nghi.
2.9.2 Tính toán thiết kế giảm chấn.
a. Xác định kích thước cơ bản của giảm chấn
Việc xác định kích thước cơ bản của giảm chấn được bắt đầu từ việc chọn kích thước cơ bản của nó.
Kích thước cơ bản của giản chấn là:
Đường kính ngoài xi lanh : dX.
Hành trình làm việc của piston: fgc .
Theo bảng số liệu và tham khảo thêm ta chọn sơ bộ kích thước: dX = 45 (mm).
Chiều dài xi lanh của giảm chấn:
LX = LY + HP + LP + LK +LB = 26 + 263 +31 +32 +69 = 421 (mm).
Chiều dài của toàn giảm chấn:
Lgc = LX + Lu = 421 +70 = 491 (mm).
Với Lu : là chiều dài từ ụ hạn chế tới đầu trên của ty đẩy, Lu = 70(mm).
Chiều dài của ty đẩy: LH = LU + HP +LY +LP = 70 +263 +26 +31 = 390 (mm).
Chiều cao cụm piston:
LP = (0.75 1.1) dP
=> Lp = 0.775*dP = 0.775*40 = 31 (mm).
Chiều cao cụm piston khoang chứa khí nén:
Lkn = (0.25 0.75) dP
=> Lkn = 0.35*dP = 0.35*40 = 14 (mm).
b. Xác định các thông số tính tóan
+ Lực nén và trả max : vmax = 0.6 (m/s2)
Pnmax = Kn*vmax = 257*0.6 = 154 (N).
Ptrmax = Ktr*vmax = 771*0.6 = 462 (N).
+ Lực nén và trả nhẹ : vmin = 0.3 (m/s2)
Pnmin = Kn*vmin = 257*0.3 = 76 (N).
Ptrmin = Ktr*vmin = 771*0.3 = 230 (N).
* Xác định công suất toả nhiệt của giảm chấn
Theo phương trình truyền nhiệt, lượng nhiệt được toả ra khi giảm chấn làm việc trong một giờ được xác định theo công thức:
NQmax = m*a*F*(Tmax - T0)*t ;
* Công suất sinh ra khi giảm chấn làm việc với lực cản lớn nhất( tính ở hành trình trả):
Công suất của giảm chấn:
NPmax = g*b*Hg*Ptmax*w ;
=> NQmax>NPmax vậy giảm chấn thoả mãn điều kiện bền nhiệt tức là giảm chấn làm việc bình thường.
2.9.3. Tính bền ty đẩy piston của giảm chấn
Khi giảm chấn làm việc ty đẩy sẽ chịu kéo ở hành trình trả và nén ở hành trình nén (hay uốn dọc) do đó sẽ kiểm tra theo uốn và nén dọc.
CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO
3.1 Công nghệ chẩn đoán hệ thống treo trên xe
3.1.1 Một số tiêu chuẩn của hệ thống treo
a. Một số hư hỏng thường gặp và biện pháp xử lý
- Giảm chấn chảy dầu
Giảm chấn có nhiệm vụ hạn chế chuyển động của phần tử đàn hồi của hệ thống treo (nhíp, lò xo) khi xe gặp các vật cản trên đường, nhanh chóng dập tắt dao động đó bằng lực cản của dầu chảy qua một khe tiết lưu trong pít-tông. Chúng cũng hấp thụ rung động của thân xe và mang lại tính êm dịu chuyển động.
- Hệ thống treo bị kêu
Đối với hệ thống treo sử dụng phần tử đàn hồi là nhíp, do giữa các lá nhíp khi dao động sẽ tạo ra ma sát, với các dòng xe của Kia thì giữa hai lá nhíp sử dụng ắc nhíp để triệt tiêu tiếng kêu.
3.2. Công nghệ bảo dưỡng kỹ thuật trên hệ thống treo xe
a. Thông số sửa chữa
Các thông số sửa chữa như bảng 3.1.
b. Momen xiết tiêu chuẩn
Momen xiết tiêu chuẩn như bảng 3.2.
3.2.1. Xây dựng quy trình công nghệ bảo dưỡng hệ thống treo xe Kia cerato
Quy trình tháo giảm xóc trước:
1. Tháo nắp đầu che tay gạt phía trước
Dùng một tô vít với đầu của nó được bọc băng dính, nhả khớp vấu ra và tháo 2 nắp đầu cần gạt mưa trước.
2. Tháo cụm tay gạt và lưỡi gạt nước phía trước bên trái
4. Tháo cụm thông gió dưới bản táplô bên trái
Gợi ý : Hãy sử dụng quy trình tương tự cho bên trái.
6. Tháo tấm thông hơi trên vách ngăn
Tháo bộ giảm chấn trước với lò xo trụ trước ra khỏi xe.
15. Tháo thanh đỡ hệ thống treo trước
16. Tháo đai ốc giá đỡ phía trước và giảm chấn trước
18. Tháo cao su hạn chết lò xo trước
Tháo cao su hạn chế ra khỏi đế lò xo trụ trên.
19. Tháo đệm lò xo trụ trên phía trước
20. Tháo lò xo trụ trước
* Quy trình kiểm tra:
Ấn và kéo cần giảm chấn và kiểm tra rằng không có lực cản bất thường hay âm thanh bất thường trong quá trình hoạt động.
Nếu có sự bất thường, thì thay bộ giảm chấn bằng chiếc mới.
a. Kéo dãn cần píttông của giảm chấn và cố định nó với một góc lên êtô hay dụng cụ tương đương.
b. Dùng khoan, khoan một lỗ ở trên xi lanh giữa A và B như trong hình vẽ để xả khí bên trong.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Sau thời gian làm đồ án, được sự hướng dẫn tận tình của thầy: TS................... cũng như sự giúp đỡ của các thầy giáo khác trong bộ môn, em đã hoàn thành những yêu cầu và nhiệm vụ của Đồ án tốt nghiệp.
Trong đồ án này em đã xây dựng được một phương pháp tính toán thiết kế cho hệ thống treo đảm bảo được những yêu cầu cơ bản như:
+ Tính êm dịu khi chuyển động.
+ An toàn với mọi chế độ tải.
+ Độ bền của các chi tiết cao.
+ Đảm bảo cho ôtô chạy trên những địa hình yêu cầu.
+ Các chi tiết có cấu tạo đơn giản, dễ gia công tháo lắp.
Ngoài ra trong đồ án này ngoài việc tính toán thiết kế hệ thống treo Mc.pherson, em còn tìm hiểu thêm về nhiều hệ thống treo khác, rút ra các ưu nhược điểm của từng loại và lựa chọn phương án thiết kế thích hợp nhất.
Bên cạnh những vấn đề đã giải quyết được vẫn còn những hạn chế như:
+ Khả năng thay đổi độ cứng của hệ thống treo sao cho thích hợp với sự thay đổi của tải trọng.
+ Khả năng thay đổi độ cao trọng tâm xe cho phù hợp với điều kiện địa hình.
Trong quá trình thực hiện đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót em mong các thầy giáo chỉ bảo để sửa chữa, rút kinh nghiệm để khi ra trường trở thành một kỹ sư có trình độ vững vàng hơn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy và sự hướng dẫn tận tình của các thầy giáo khác trong bộ môn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. PGS. TS. Nguyễn Khắc Trai, Cấu tạo gầm xe con.
[2]. TS.Nguyễn Hữu Cẩn - Trương Minh Chấp - Dương Đình Khuyến -Trần Khang - ĐHBK(1978), Giáo trình thiết kế tính toán ô tô máy kéo.
[3]. TS.Dương Đình Khuyến ĐHBK (1993), Ô tô máy kéo
[4]. Trịnh Chất - Lê văn Uyển ĐHBK (2000), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và 2
[5]. Lê Quang Minh - Nguyễn Văn Vượng, Sức bền vật liệu
[6]. TS.Nguyễn Hữu Cẩn-PGS.TS Dư Quốc Thịnh- Phạm Minh Thái- Nguyễn Văn Tài- Lê Thị Vàng -ĐHBK_HN (1997), Lý thuyết ô tô
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"