Thông tin tài liệu
Bài Thuyết Trình Thiết kế tơ CHƯƠNG : TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC CỤM VÀ CHI TIẾT CỦA Ơ TƠ GVHD: TS Hồng Ngọc Tân Lớp : 18OT111 SVTH : Nhóm MSSV: Lê Vũ Đan 118000170 Lưu Phú Đan 118001268 Trần Công Sỹ Đang 118000158 Tải trọng dùng tính tốn cụm chi tiết gầm tơ Tải trọng tính tốn dùng cho hệ thống phanh Tải trọng tính tốn dùng cho hệ thống truyền lực Tải trọng tính tốn dùng cho hệ thống lái Nội dung Những trường hợp sinh tải động Khái niệm loại tải trọng Đóng ly hợp đột ngột Tải trọng dùng tính tốn dùng hệ thống treo cầu Không mở ly hợp phanh Phanh đột ngột xe chay phanh tay Xe chuyển động không phẳng 1.1 Khái niệm tải trọng Tải trọng động xuất phận chi tiết hệ thống truyền lực đóng ly hợp đột ngột, gài số trình tăng tốc, phanh đột ngột phanh tay phanh gấp mà không mở ly hợp… Cịn phận khơng treo hệ thống lái, tải trọng động xuất xe chuyển động mặt đường không phẳng Tiếp theo, nghiên cứu số trường hợp sinh tải trọng động thường gặp Đối với hệ thống truyền lực ô tô, tải trọng tĩnh tác dụng lên chi tiết tính từ mơmen xoắn cực đại động M emax Còn tải trọng động thường xác định theo công thức kinh nghiệm nhận từ hàng loạt thí nghiệm Thông thường tải trọng động đặc trưng hệ số tải trọng động k đ Hệ số tỉ số giá trị tải trọng động giá trị tải trọng tĩnh: = Hình 1.1 Xe tải KIA K200 thùng kín, tải trọng chở 1.900kg 1.2 NHỮNG TRƯỜNG HỢP SINH RA TẢI TRỌNG ĐỘNG 1.2.1 Đóng ly hợp đột ngột • Nếu đóng ly hợp đột ngột phát sinh tải trọng lớn vận tốc góc phần bị động tăng lên nhanh biến thiên theo thời gian kết đóng ly hợp đột ngột xe bị giật mạnh tắt máy • Cơng thức tính nghiệm sau để tính số tải trọng cho trường hợp : = Ở : – Hệ số dự trữ ly hợp (xem chương 3) i – Tỉ số truyền chung hệ thống truyền lực ứng với tay số tính tốn Click icon to add picture 1.2.2 khơng mở ly hợp phanh J bđ j c i h+ j n i i h Mj j c+ j ni0 Hãm M j i h ih j n.i0 Jc , l c j i0 j bđ M j i i h n Jn,ln Hãm Jc bđ Mj M j i h Jn M j ih i lc bx ln Hình 2.1 sơ đồ tính tốn tải trọng động klhi phanh mà ly hợp đóng Các góc xoắn c, n tính theo sách Sức bền vật liệu” : c n M j.i h l c J c.G M j.i h i 0.l n Ở : 2.J n G lc, ln – chiều dài trục đăng bán trục (m) Jc, Jn – mơ men qn tính độc cực tiết diện trục đăng bán trục (m4) G – môđuyn đàn hồi dịch chuyển (khi xoắn) i l i i2 l G = 8.104 MN/m2 M j ( h c h n ) (2.5) J c G 2J n G Thay giá trị c, n vào biểu thức (2.4) ta có: Nếu đặt: C i l c i 20 i 2h l n J c G 2J n G h độ cứng chống xoắn hệ thống truyền lực (Nmrad-1) bánh xe bị hãm, nhận biểu thức khác biểu diễn mơmen lực qn tính: Mj = C.bđ (2.6) bđ Từ biểu thức (2.3) (2.6) có : Jbđ dω bñ = C.bđ dt Mặt khác ta Sau giá trị Mjmax giá trị cần tìm: (2.7) dω d d d J bđ bñ J bñ bñ bñ J bñ bñ bñ dt dt d bñ d bñ Mjmax = (2.9) C max o J bñ C có : Bởi vậy: C.bđ.dbđ = Jbđ.bđ.dbđ (2.8) Lấy tích phân biểu thức (2.8) với giới hạn sau: bắt đầu phanh bđ = bđ = o đến thời điểm cuối trình phanh bđ = max bđ = max C Mơmen lực qn tính tác dụng lên hệ thống truyền lực xe có giá trị cực đại phanh gấp số truyền thẳng hộp số ( ih=1 ), lúc độ cứng C hệ thống truyền lực có giá trị cực đại Trường hợp thường xảy thực tế bñ d bñ J bñ bñ.d bñ 0 Vì cần giá trị tuyệt đối nên : ω J bñ C C 2max = Jbđ.02 max 1.2.3 phanh đột ngột xe chạy phanh tay: Chúng ta xét trường hợp cấu phanh tay bố trí trục thứ cấp hộp số Khi xe chuyển động, người lái không sử dụng phanh chân để dừng xe, mà sử dụng phanh tay lúc xe dừng hẳn lại Khi trục thứ cấp hộp số bị hãm chặt, qn tính, bánh xe cịn quay góc bx dừng hẳn lại Đây chuyển động quay chậm dần với gia tốc góc dbx , làm xuất mơmen lực qn tính : dt M j J bx d bx dt (2.10) Mômen truyền ngược trở lại tác dụng lên hệ thống truyền lực theo sơ đồ hình 2.2 gây nên xoắn Từ sơ đồ 2.2 có quan hệ góc xoắn : bx c n io (2.11) Hình 2.2 : Sơ đồ tính toán tải trọng động sử dụng phanh tay đột ngột Ở đây: c Từ biểu thức (2.10) (2.12) ta nhận phương trình vi phân sau đây: 2M j l c i o J c G Jbx dω bx dt n M j l n J n G Thay giá trị n , c vào biểu thức (2.11) 2l c ta có: ln bx M j J n G i J G o c Nếu gọi: C 2l c ln i 2o J c G J n G độ cứng chống xoắn hệ thống truyền lực phanh đột ngột phanh tay, nhận biểu thức khác biểu thị mơmen Mj = lực qn tính: C.bx (2.12) Giải phương trình phương pháp tương tự mục (II – ) ta có: bx max = bx0 Bởi vậy: M j max J (2.14) bx C bx J bx C (2.15) Ở đây: bx0 : vận tốc góc bánh xe bắt đầu phanh 1.2.4 Xe chuyển động đường không phẳng Khi xe chuyển động mặt đường không phẳng, tượng dao động xe làm xuất thêm tải trọng phụ Thường tải trọng động cân nhắc xét đến tính tốn phận vận hành hệ thống lái Ở hình 2.3 mơ hình đơn giản dao động xe phương pháp tính tốn tải trọng cho trường hợp Ở xem toàn xe hệ động lực học thành phần hệ có gia tốc dao động, chịu thêm tải trọng động: Trong đó: m - Khối lượng m- Gia tốc dao động 1.3 Tải trọng dùng tính tốn cụm chi tiết gầm ô tô 1.3.1 Tải trọng tính tốn dùng cho hệ thống truyền lực Khi tính tốn sức bền chi tiết, trước hết cần tính mômen từ động mômen theo bám bánh xe mặt đường truyền đến chi tiết đó, sau lấy giá trị mơmen nhỏ từ hai giá trị mơmen vừa tìm để đưa vào tính tốn Mục đích cơng việc để chọn kính thước tối ưu cho chi tiết đó, tránh trường hợp thừa kích thước, tốn nhiều vật liệu chế tạo, không kinh tế Nếu mômen truyền từ động đến chi tiết tính tốn lớn mơmen tính theo điều kiện bám, chi tiết chịu mơmen có giá trị mơmen tính theo bám mà thôi, lúc mômen động thừa làm quay trơn bánh xe chủ động, mà không làm tăng thêm giá trị mômen xoắn tác dụng lên chi tiết Ngược lại, mơmen tính theo điều kiện bám lớn mômen động truyền xuống chi tiết tính tốn, chi tiết chịu mơmen xoắn có giá trị mơmen tính theo mơmen xoắn động truyền xuống Bởi vì, thực chất tải trọng sinh chi tiết hệ thống truyền lưc mômen xoắn động truyền xuống gây nên Mômen xoắn truyền từ động xuống chi tiết hệ thống truyền lực trường hợp tính theo động là: M X M e max i (2.16) Ở đây: Memax – Mômen xoắn cực đại động (N.m) i – Tỉ số truyền từ động đến chi tiết tính tốn – Hiệu suất truyền lực từ động đến chi tiết tính tốn Mơmen tính theo điều kiện bám ngược lên chi tiết xác định sau : M Ở : Zb b x Z φ r l iη� b (2.17) x – Số lượng bánh xe chủ động – Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bánh xe chủ động (N) – Hệ số bám ( = 0,7 0,8) rl – Bán kính lăn bánh xe chủ động (m) i – Tỷ số truyền chi tiết tính bánh chủ động – Hiệu suất truyền lực từ chi tiết tính đến bánh xe chủ động 1.3.2 Tải trọng tính tốn dùng cho hệ thống phanh Khi chọn chế độ tính tốn cho cấu phanh, phải chọn cho trường hợp phanh xe với cường độ phanh hiệu suất cực đại, nghĩa lực phanh lực bám cực đại bánh xe với mặt đường Lúc mơmen phanh Mp bánh xe có giá trị là: Mp = Zb rb Trường hợp xe có hai cầu cấu phanh đặt trực tiếp tất bánh xe, lúc mơmen phanh cấu phanh cầu trước có giá trị Mp1 M p1 G1 G m1p (b + ’.hg) rb 2L (2.18) G2 m2p rb = G 2L (a - ’.hg) rb ( 2.19) m1p 1 m 2p 1 mômen phanh cấu cầu sau Mp2 : M p2 Ở đây: G – Trọng lượng toàn xe đầy tải G1,G2– Tải trọng tác dụng lên cầu trước sau trạng thái tĩnh mặt đường nằm ngang m1p, m2p – Hệ số thay đổi tải trọng lên cầu trước cầu sau phanh a, b – Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu trước sau L – Chiều dài sở xe – Hệ số bám dọc lốp đường ( = 0,7 0,8) Các hệ số m1p, m2p xác định lý thuyết ôtô: j h ' h max g g b jmax h g g a 1 1 g b ' hg a Ở đây: hg – Chiều cao trọng tâm xe g – Gia tốc trọng trường jmax – Gia tốc chậm dần cực đại phanh j ' max g 1.3.3 Tải trọng tính tốn dùng cho hệ thống treo cầu Các chi tiết hệ thống treo dầm cầu tính tốn bền theo tải trọng cực đại F max xe chuyển động thông qua tải trọng tĩnh Ft biết hệ số tải trọng động kđ : Fmax = kđ.Ft Thực nghiệm chứng tỏ kđ tăng độ cứng hệ thống treo vận tốc xe tăng Khi xe hoạt động kiện bình thường tải trọng động cực đại xuất Khi xe chuyển động đường phẳng, tải trọng tác dụng lên dầm cầu vỏ cầu chủ yếu từ khối lượng treo Khi mặt đường không phẳng,tải trọng tác dụng lên dầm cầu vỏ cầu chủ yếu tải trọng động từ khối lượng không treo Nhằm mục đích xác định tải trọng trọng lượng thân cầu xe sinh ra, chia cầu xe làm nhiều phần (thông thường khoảng 812 phần) xác định khối lượng phần Khi xe dao động tải trọng động phần xác định: Ở đây: (2.20 ) mi – Khối lượng phần – Gia tốc dao động thẳng đứng cầu xe 1.3.4 Tải trọng tính tốn dành cho hệ thống lái Khi tính tốn bền cho chi tiết hệ thống lái, tính theo chế độ tải trọng sau: * Mơmen cực đại người lái tác dụng lên vô lăng: Mlmax = Flmax R Ở : Flmax – Lực cực đại tác dụng lên vô lăng, xe tải nạng trung bình vào khoảng 400500 N, cịn xe du lịch vào khoảng 150200 N R – Bán kính vơ lăng * Lực phanh cực đại tác dụng lên hai bánh xe dẫn hướng phanh xe đường có hệ số bám =0,8 m dụng lên cácmđòn dẫn động hệ thống lái xác định theo 2.4.Các lực FF1=Z , F2.φtác F2 =Z b φ b n c sơ * Tính theo lực va đập mặt đường lên bánh xe dẫn hướng chuyển động đường gồ ghề Giá trị lực va đập lên chi tiết hệ thống lái phụ thuộc vào vận tốc xe Hình 2.4: Sơ đồ lực tác dụng lên hệ thống lái ... giản dao động xe phương pháp tính tốn tải trọng cho trường hợp Ở xem to? ?n xe hệ động lực học thành phần hệ có gia tốc dao động, chịu thêm tải trọng động: Trong đó: m - Khối lượng m- Gia tốc dao động... động từ khối lượng không treo Nhằm mục đích xác định tải trọng trọng lượng thân cầu xe sinh ra, chia cầu xe làm nhiều phần (thông thường khoảng 812 phần) xác định khối lượng phần Khi xe dao động... theo tải trọng cực đại F max xe chuyển động thông qua tải trọng tĩnh Ft biết hệ số tải trọng động k? ? : Fmax = k? ?.Ft Thực nghiệm chứng tỏ k? ? tăng độ cứng hệ thống treo vận tốc xe tăng Khi xe hoạt
Ngày đăng: 25/01/2022, 09:12
Xem thêm:
