MỤC LỤC

MỤC LỤC................1

LỜI NÓI ĐẦU................4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO.................. 6

1.1 Giới thiệu chung xe TOYOTA INOVA G 2015: 6

1.2 Giới thiệu chung về hệ thống treo: 8

1.2.1Công dụng, phân loại, yêu cầu : 8

CHƯƠNG II: KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO TRÊN XE TOYOTA INOVA G 2015.................19

2.1 Hệ thống treo trước: 19

2.2 Hệ thống treo sau: 19

2.4  Kết cấu , nguyên lý làm việc của một số phần tử trên hệ thống treo xe Toyota Inova G 2015: 20

2.4.1  Lò xo trụ: 20

2.4.2 Giảm chấn: 20

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TREO.................22

3.1 Lựa chọn phương án và tính toán các thông số cơ bản: 22

3.1.1 Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống treo: 22

3.1.2 Tính toán các thông số cơ bản: 22

3.2 Động học treo MacPherson: 25

3.2.1 Xác định độ dài càng chữ A và vị trí các khớp ( phương pháp đồ thị ): 25

3.2.2 Đồ thị động học để kiểm tra hệ thống treo: 27

3.2.3 Mối quan hệ hình học của hệ treo Mc.Pherson: 27

3.2.4 Đồ thị động học hệ treo McPherson: 29

3.3 Động lực học treo McPherson: 30

3.3.1 Các chế độ tải trọng tính toán: 30

3.3.2 Xác định độ cứng và chuyển vị của các phần tử đàn hồi: 31

3.5 Tính toán lò xo: 32

3.5.1 Lực lớn nhất tác dụng lên lò xo: 33

3.5.2 Trình tự thiết kế lò xo: 33

3.5.3 Kết luận: 36

3.7 Tính toán giảm chấn: 37

3.7.1 Chọn giảm chấn: 37

3.7.2 Tính toán thiết kế giảm chấn: 38

CHƯƠNG IV: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO......................45

4.1 Chẩn đoán những hư hỏng của hệ thống treo trên ô tô và biện pháp khắc phục: 45

4.2 Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo: 45

4.2.1 Thân xe bị chúi xuống: 46

4.2.2 Rung lắc thân xe: 46

4.2.3 Đảo lắc bánh xe: 47

4.2.4 Lốp mòn không đều: 48

KẾT LUẬN.............................49

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................50

LỜI NÓI ĐẦU

   Khi ôtô ngày càng hoàn thiện, xã hội ngày càng phát triển về mặt văn hoá, 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 hoá, ảnh h­ưởng của tải trọng động 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 ôtô máy kéo, 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 (60¸90 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 hoá.

   Khi ôtô chạy trên đ­ường th­ường phát sinh ra các lực và mômen tác động lên hệ thống treo chúng tạo ra những dao động. Các dao động này th­ường ảnh h­ưởng xấu tới hàng hoá, tuổi thọ của xe và đặc biệt ảnh h­ưởng  ng­ười lái và hành khách ngồi trên xe. Ng­ười ta cũng tổng kết rằng, những ôtô chạy trên đ­ường xấu, ghồ ghề so với ôtô 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 35¸40%.          

   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 khoẻ con ng­ười  đều đi tới kết luận: Nếu con ng­ời 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 ôtô đ­ược quan tâm đặc biệt. Chúng được nghiên cứu đến 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 tiên tiến. Ngành xản suất ôtô đã từng b­ước trở thành mũi nhọn của nền kinh tế, đ­ưa đất n­ước ngày càng vững b­ước đi lên Chủ Nghĩa Xã Hội. Tuy nhiên nền kinh tế Việt Nam vẫn còn yếu so với các n­ước trên khu vực và trên thế giới. Trong ngành giao thông vận tải vẫn còn cho phép l­ưu hành những xe kém về chất l­ượng cũng như­ không còn đảm bảo về độ bền. Khả năng làm việc của xe và đặc biệt là hệ thống treo của những xe này có dao động quá lớn nằm ngoài phạm vi cho phép có thể ảnh h­ưởng lớn đến sức khoẻ con ng­ười. Vì vậy vấn đề dặt ra là làm sao thiết kế  đ­ược những xe này đạt tiêu chuẩn cho phép.

   Mục tiêu của ngành Công nghiệp ôtô n­ước ta trong những năm tới là nội địa từng phần và tiến tới nội địa toàn phần sản phẩm ôtô. 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 ôtô, từ đó có những cải tiến hợp lý với điều kiện sử dụng của 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 ôtô  em đ­ược giao nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống treo trên xe ô tô du lịch 07 chỗ dựa trên xe cơ sở TOYOTA INOVA G 2015                               

   Với sự giúp đỡ tận tình của thầy: Ths.………… em đã hoàn thành xong đồ án của mình nh­ưng do năng lực bản thân còn hạn chế và kinh nghiệm thiết kế còn ch­ưa có nên không tránh khỏi những thiếu sót. Em mong các thầy thông cảm và đóng góp ý kiến để em có thể làm tốt hơn trong t­ương lai.

   Em xin chân thành cảm ơn!

Hà nội, ngày … tháng … năm 20…

Sinh viên thực hiện

……………… 

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO

1. Giới thiệu chung xe TOYOTA INOVA G 2015:

Toyota Inova, một trong những dòng xe ngay từ khi ra đời đã tạo ra tiếng vang mạnh mẽ cho hãng với mệnh danh “con át chủ bài” của phân khúc xe đa dụng và luôn nằm trong top những mẫu xe bán chạy nhất qua các năm.

Điều gì đã làm nên sức mạnh của Toyota Innova trong thị trường cạnh tranh đầy khốc liệt với nhiều hãng ô tô danh tiếng, câu trả lời chính là sự vượt trội về khả năng vận hành, thiết kế thanh lịch đầy phong thái, nội thất sang trọng và tiện nghi cùng hệ thống an toàn chuẩn mực với mức giá phải chăng chưa từng thấy. 

1.2 GIới thiệu chung về hệ thống treo:

1.2.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu :

1.2.1.1 Công dụng:

Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ôtô với các cầu. Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống treo là giúp ôtô chuyển động êm dịu khi đi qua các mặt đường không bằng phẳng. Ngoài ra hệ thống treo còn dùng để truyền các lực và mômen từ bánh xe lên khung hoặc vỏ xe, đảm bảo đúng động học bánh xe.

Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ôtô với các cầu. Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống treo là giúp ôtô chuyển động êm dịu khi đi qua các mặt đường không bằng phẳng. Ngoài ra hệ thống treo còn dùng để truyền các lực và mômen từ bánh xe lên khung hoặc vỏ xe, đảm bảo đúng động học bánh xe.

1.2.1.2 Phân loại & nguyên lý hoạt động:

Có nhiều cách phân loại hệ thống treo tùy theo tiêu chí mà mỗi người đưa ra để phân loại. Hiện nay hệ thống treo gồm 2 nhóm chính là hệ thống treo phụ thuộc và hệ thống treo độc lập.

Trong hệ thống treo phụ thuộc (Hình 1.1a) các bánh xe được đặt trên dầm cầu liền, bộ phận giảm chấn và đàn hồi đặt giữa thùng xe và dầm cầu liền

a) Hệ thống treo phụ thuộc:

Nguyên lý hoạt động

Hai bánh xe trái và phải được nối nhau bằng một dầm cứng nên khi dịch chuyển một bánh xe trong mặt phẳng ngang thì bánh xe còn lại cũng dịch chuyển. Do đó hệ thống treo phụ thuộc  không thể đảm bảo đúng hoàn toàn động học của bánh xe dẫn hướng.

Hệ thống treo phụ thuộc thường được sử dụng trong hệ thống treo cầu sau của ôtô du lịch và ở tất cả các cầu của otô tải, ôtô khách loại lớn.

+ Khó bố trí các cụm của ôtô nếu đặt hệ thống treo phụ thuộc ở đằng trước.

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.

* 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 thự 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.

Khuyết 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 .

b) 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 ôtô du lịch, hiện nay có một số loại ô tô sử dụng hệ thống treo độc lập cho tất cả các cầu.

Ưu điểm:

+ Khi dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe kia vẫn đứng nguyên, do đó động học bánh xe dẫn hướng được giữ đúng.

+ khả năng quay vòng của xe tốt hơn, vì khi quay vòng đảm bảo được vận tốc quay của hai bánh xe trái và phải không bị ràng buộc nhiều như ở hệ thống treo phụ thuộc.

* Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn chéo:

Ưu điểm:

+ Tăng độ cứng vững nên tăng khả năng chịu lực ngang

+ Giảm thiểu sự thay đổi của góc đặt bánh xe (độ chụm, vết bánh xe và góc nghiêng ngang của trụ đứng) xảy ra do bánh xe dao động trong phương thẳng đứng.

Khuyết điểm:

+ Giá thành cao.

1.2.1.3 Yêu cầu:

+ Độ võng tĩnh f (sinh ra dưới tác dụng của tảu trọng tĩnh) phải nằm trong giới hạn đủ đảm bảo tần số dao động thích hợp cần thiết.

+ Độ võng động f (sinh ra khi ô tô chuyển động) phảI đủ đảm bảo vận tốc chuyển động của otô trên đường xấu nằm trong giới hạn cho phép, ở giới hạn này không có sự va đập lên bộ phận hạn chế

+ Động học của các bánh xe dẫn hướng vẫn giữ đúng khi các bánh xe dẫn hướng dịch chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng (nghĩa là chiều rộng cơ sở và các góc đặt trụ đứng của bánh xe dẫn hướng không đổi).

+ Có hệ số cản thích hợp để dập tắt nhanh dao động của vỏ và bánh xe.

+ Đảm bảo sự tương ứng giữa động học của bánh xe với động học của dẫn động lái, dẫn động phanh.     

CHƯƠNG II: KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO TRÊN XE TOYOTA INOVA G 2015

Trên ô tô hiện nay thường hay sử dụng 2 nhóm hệ thống treo là hệ thống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc. Xe Toyota Inova G 2015 sử dụng hệ thống treo trước là hệ thống treo độc lập, treo sau là hệ thống treo phụ thuộc liên kết 4 điểm.

2.1 Hệ thống treo trước:

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.

2.2 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.

2.4  Kết cấu, nguyên lý làm việc của một số phần tử trên hệ thống treo xe Toyota Inova G 2015:

2.4.1  Lò xo trụ:

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. Lò xo trước có dạng hình côn điều này giúp nó có khả năng thay đổi độ cứng hợp lý tưởng ứng với tải trọng đặt lên nó.

2.4.2 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.

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TREO

3.1 Lựa chọn phương án và tính toán các thông số cơ bản:

3.1.1 Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống treo:

Hiện nay trên thị trường trong nước và thế giới đang sử dụng nhiều loại HTT rất đa dạng và phong phú , với đủ kiểu mẫu và chủng loại .

Các HTT của ôtô con hiện nay thường dùng loại có cấu tạo đơn giản , giảm số chi tiết , giảm trọng lượng HTT , giá thành hạ , dễ tháo lắp sửa chữa và bảo dưỡng.

Ở đồ án này với một khoảng thời gian ngắn và trình độ hạn chế em chỉ đi sâu vào nghiên cứu và thiết kế HTT cho xe du lịch 7 chỗ với hệ thống treo trước là hệ thống Mc.Pherson do hệ thống treo Mc.

3.1.2 Tính toán các thông số cơ bản:

a) Các thông số ban đầu:

Nhóm các thông số tải trọng:

- Tải trọng toàn xe khi không tải                G₀ = 17250   (N)

- Tải trọng toàn xe khi đầy tải                    G_T  =  23600  (N)

- Tải trọng đặt lên cầu trước khi không tải G₁₀   =  9500  (N)

- Tải trọng đặt lên cầu trước khi đầy tải     G_1T  = 13000 (N)

- Tải trọng đặt lên cầu sau khi không tải    G₂₀  =  7750  (N)

- Tải trọng đặt lên cầu sau khi đầy tải        G_2T  = 10600 (N)

N_{e max} =  120 (ml) / 5600 (v/ph). 

M_{e max} = 183 (N.m) / 4000 (v/ph).

b) Xác định các thông số cơ bản của HTT:

 - 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, ta chỉ lựa chọn theo một chỉ tiêu, đó là chỉ tiêu tần số dao động.

* Kiểm tra hành trình động của bánh xe:

Theo điều kiện : f_đ  £ H₀  - H_min

Trong đó :

-  H₀  : khoảng sáng gầm xe ở trạng thái chịu tải tĩnh

-  H_min : khoảng sáng gầm xe tối thiểu  = 178 mm

=> H₀ ³ f_đ + H_min = 94 + 178 = 272 mm.

=> H₀ ³  272 mm.

+ Đối với cầu trước cần kiểm tra hành trình động để không xẩy ra va đập cứng vào ụ tì trước khi phanh :

Khi phanh dưới tác dụng của lực quán tính , trọng tâm của xe sẽ dịch chuyển và đầu xe sẽ bị dìm xuống , lúc này f_đ sẽ thay đổi 

f_đ  ³ 110 * 0.75* = 43.65 mm. => Thỏa mãn.

Số liệu cơ sở để tính toán :

- Chiều rộng cơ sở của xe ở cầu trước  B_T = 1540 mm.

- Bán kính bánh xe : Kí hiệu lốp 205/65R16.  R_bx=313 mm.

- Góc nghiêng ngang trụ xoay đứng (góc Kingpin): d₀= 10^o.

- Sự thay đổi góc nghiêng ngang trụ đứng Dd = 2^o.

- Góc nghiêng ngang bánh xe(góc Camber): g_o=0^o.

- Bán kính bánh xe quay quanh trụ đứng  r_o = 15 mm.

- Khoảng sáng gầm xe: H_min =178 mm.

3.2 Động học treo MacPherson:

3.2.1 Xác định độ dài càng chữ A và vị trí các khớp (phương pháp đồ thị):

Các bước cụ thể như sau:

- Kẻ đường nằm ngang biểu diễn mặt phẳng đường : dd

- Vẽ đường trục đối xứng ngang của xe A_om: A_om vuông góc với dd.

- Trên A_om đặt :

A_oA₁ = H_min = 178 mm.

A₁A₂ = f_đ = 94 mm.

A₂A₃ = f_T = 110 mm.

A₃A₄ = f_0T = 80 mm.

- Trên A_od đặt A_oB_o = B/2 = 770 mm.

- B_o là điểm tiếp xúc của bánh xe với mặt đường .

- Tại B_o dựng B_oz vuông góc với dd.

Nếu coi khảng cách giữa hai vết bánh xe ở trạng thái này là không đổi so với trạng thái khi không tải .                           

Khi đó B_oB₁ = f_đ + f_t - f_ot = 94 + 110 – 80 = 124 mm.

Nối D₁O₂ thì D₁O₂ là đường tâm trụ xoay đứng ở vị trí hệ treo biến dạng lớn nhất.Trong quá trình chuyển dịch bánh xe,k/c C_oC₁ không thay đổi,do đó trên D₁O₂ ta lấy D₁D₂ = C_oC₁.D₂ là vị trí khớp cầu ngoài của đòn ngang ứng với trạng thái hệ treo biến dạng lớn nhất.  

- Nối PB_o và kéo dài cắt A_om tại S (S là tâm quay tức thời của cầu xe cũng như là thùng xe trong mặt phẳng ngang cầu xe ).

- Đo khoảng cách O₁C₁ rồi nhân tỉ lệ ta đựơc độ dài đòn chữ ‘A’ của hệ treo : L_d = 370 mm, L_bx = 394mm. 

3.2.2 Đồ thị động học để kiểm tra hệ thống 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.

3.2.3 Mối quan hệ hình học của hệ treo Mc.Pherson:

Từ đồ thị động học đã xây dựng ở trên ta có độ dài các đoạn:

l_d = O₁C = 370 (mm).

O₁O = 280 (mm).

O₂O = 510 (mm).

+ Ở trạng thái tĩnh, ta có: CC₂ = l_d*sin_α ;

+ Khi bánh xe chuyển vị lên một đoạn là: ΔH, thì điểm C sẽ dịch chuyển trên cung tròn tâm O₁ bán kính là l_d một đoạn là: CC’ và đòn ngang sẽ quay đi một góc là Δα.

Lúc này góc giữa đòn ngang và phương ngang ban đầu sẽ là: α - Δα.

Mà độ sai lệch vết lốp xe ΔB chính bằng:

ΔB = 2* C’C’’ = 2*ld* tg Δα * sin Δα         .(1).

+Ta xét mối quan hệ giữa α và δ:

Từ hình vẽ trên ta có độ dài của các đoạn:

OC₁ = ld*sinα ;        

Và: OC₂ = O2C1*tang δ = (OO₂ + OC₁)*tang δ ;

Mặt khác thì ta có:

OC₂ = O₁C2 - OO₁ = l_d*cosα - OO₁ ;

Vậy ta suy ra:           

OC₂ = l_d*cosα - OO₁ = (OO₂ + OC₁)*tang δ ;

=> l_d*cosα - OO₁ = (OO₂ + l_d*sinα)tang δ ;

3.3 Động lực học treo McPherson:

3.3.1 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 = Z_tt = 7800(N).

b) Trường hợp lực ngang cực đại:

Trên sơ đồ có mặt lực Z và Y (vắng mặt X).

Y = Y_tt = 7859 (N).  

3.3.2 Xác định độ cứng và chuyển vị của các phần tử đàn hồi:

Các phần tử đàn hồi có thể ở dạng lò xo trụ,lò xo côn,thanh xoắn.Trong mục này chỉ đề cập tới việc tính lực và chọn cách bố trí lò xo trụ.

 Các góc bố trí trong không gian có thể gặp là: góc nghiêng dọc ồ và góc nghiêng ngang δ.Các góc này được bố trí tùy thuộc vào không gian cho phép trên xe.

3.5 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 đã 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 .

3.5.1 Lực lớn nhất tác dụng lên lò xo:

Lò xo đựoc tính toán cho trường hợp chịu tải trọng động lớn nhất:

Z = 13000 (N).

Ta có F_max  = 16586 (N).

3.5.2 Trình tự thiết kế lò xo:

Số liệu thiết kế:

F_{ma x} = 16586 (N).

F_min = 5945 (N).

3.5.3 Kết luận:

* Các thông số thiết kế lò xo:

- Đường kính dây lò xo: d = 18 (mm).

- Đường kính trung bình lò xo: D = 180 (mm).

- Tỷ số đường kính : c = 10.

- Bước lò xo khi chịu tải : t = 66 (mm).

- Chiều cao lò xo khi chịu tải: H_s = 90 (mm).

- Chiều cao lò xo khi chưa chịu tải : H₀ = 282 (mm).

- Số vòng làm việc của lò xo : n = 4 (vòng).

- Số vòng toàn bộ : n₀ = 5.5 (vòng).

3.7 Tính toán giảm chấn:

3.7.1 Chọn giảm chấn:

Giảm chấn một lớp một lớp vỏ được sử dụng rộng rãi trên hệ treo Mc.pherson và hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết nhờ có nhiều ưu điểm phù hợp.

Mặt khác giảm chấn một lớp vỏ có kết cấu vừa đơn giản, vừa dễ chế tạo, sửa chữa bảo dưỡng, hơn nữa giảm chấn loại này rất nhạy trong trường hợp nén nhẹ và trả nhẹ, nếu hai giảm chấn có  cùng đường kính xi lanh thì giảm chấn một lớp vỏ có thể làm cần piston lớn hơn so với giảm chấn hai lớp vỏ.

3.7.2 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 công tác: d_X.

Hành trình làm việc của pistôn: f_gc .

- Theo bảng số liệu và tham khảo thêm ta chọn sơ bộ kích thước: d_X = 45 (mm).

f_gc = H_P . 

Chiều dài xi lanh của giảm chấn:

L_X = L_Y + H_P +  L_P + L_K +L_B

=  26 + 194 +31 +32 +69 =379 (mm).

Chiều dài của toàn giảm chấn:

L_gc = L_X + L_u = 352 +70 = 449 (mm).

Với  L_u : là chiều dài từ ụ hạn chế tới đầu trên của ty đẩy, L_u = 70(mm).

Chiều dài của ty đẩy:

L_H = L_U + H_P +L_Y +L_P = 70 +194 +26 +31  = 340 (mm).

b) Xác định các thông số tính toán:

+ Lực nén và trả max :    v_max = 0.6 (m/s²)

P_nmax = K_n*v_max  = 509.5*0.6 = 305.7 (N).

P_trmax = K_tr*v_max = 1528.5*0.6 = 917.1 (N).

+ Lực nén và trả nhẹ : v_min = 0.3 (m/s²)

P_nmin = K_n*v_min  = 509.5*0.3 = 152.85 (N).

P_trmin = K_tr*v_min = 1528.5*0.3 = 458.55 (N).

Các thông số để chọn giảm chấn :

- Đường kính xy lanh công tác d_x = 45 (mm).

- Hành trình của giảm chấn H_p = 194 (mm).

- Đường kính ty đẩy d_t = 18 (mm).

- Chiều dài của xy lanh giảm chấn L_x = 379 (mm).

- Chiều dài của toàn giảm chấn L_gc = 449 (mm).

- Hệ số dập tắt dao động D = 3.2 (rad/s).

- Đường kính van nén D_n = 1.9 (mm).

Số lỗ van nén n = 5 (lỗ).

-mĐường kính van trả D_t = 1.2 (mm).

Số lỗ van trả n = 5 (lỗ).

=> N^Q_max >N^P_max vậy giảm chấn thoả mãn điều kiện bền nhiệt tức là giảm chấn làm việc bình thường.

CHƯƠNG IV: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO

4.1 Chẩn đoán những hư hỏng của hệ thống treo trên ô tô và biện pháp khắc phục:

Trong quá trình sử dụng xe ô tô TOYOTA INOVA G hệ thống treo thường có những hư hỏng. Dưới đây là bảng liệt kê những triệu chứng hư hỏng và các nguyên nhân của nó.

4.2 Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo:

4.2.1 Thân xe bị chúi xuống:

4.2.4 Lốp mòn không đều:

KẾT LUẬN

   Sau thời gian làm đồ án, được sự hướng dẫn tận tình của thầy: Ths.………… 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 : Ths.………… và sự hướng dẫn tận tình của các thầy giáo khác trong bộ môn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Kết cấu ô tô-PGS.TS Nguyễn Khắc Trai,PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan,TS.Hồ Hữu Hải,ThS.Nguyễn Văn Chưởng,ThS.Trịnh Minh Hoàng.

2. Chi tiết máy Tập I, tập II - Năm 1997, Nguyễn Trọng Hiệp.

3. Giáo trình thiết kế tính toán ô tô máy kéo TS.Nguyễn Hữu Cẩn - Trương Minh Chấp - Dương Đình Khuyến -Trần Khang - ĐHBK in 1978.

4. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và 2 Trịnh Chất - Lê  văn Uyển ĐHBK 2000.    

5. Bài tập kỹ thuật đo, NXB giáo dục, PGS. TS. Ninh Đức Tốn.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"