Thiết kế hệ thống treo ô tô du lịch 5chỗ

MỞ ĐẦU Trong đời sống kinh tế nay, nhu cầu chuyên chở hàng hóa hành khách lớn Có nhiều phương tiện giao thơng tham gia giải vấn đề này, phương tiện khơng thể thiếu tơ Ơ tơ giới nói chung phát triển lâu vào năm đầu kỉ 19 đa dạng phong phú mẫu mã ngoại hình Ở Việt Nam nói riêng có nhiều loại xe xe tải hạng nặng, xe khách, xe buýt, xe du lịch,… Mỗi loại xe có đặc tính, chức vận tải riêng biệt nhằm phục vụ cho sống người Trong tơ du lịch trọng kiểu dáng, động cơ, thiết kế nội ngoại thất phù hợp với cá tính nhu cầu sử dụng người toàn giới Ở Việt Nam với tình trạng tham gia giao thơng ngày lớn dẫn đến nhà máy tăng theo Lĩnh vực ô tơ du lịch mà sản xuất cách rộng rãi phổ biến Do nhu cầu xe người ngày lớn, để thuận tiện cho việc làm, tham quan, nghỉ dưỡng, sưu tầm,… Ngày nay, với phát triển vượt bậc khoa học kỹ thuật, với mức sống ngày nâng cao cạnh tranh khốc liệt thị trường, hãng sản xuất ôtô khơng địi hỏi phát triển số lượng mà phải nâng cao chất lượng sử dụng cho phù hợp với tiêu chuẩn khắt khe thị trường, có họ tồn phát triển Từ đó, họ buộc phải đầu tư ngiên cứu vào công nghệ chế tạo Trên ô tô, Hệ thống treo có vai trị quan trọng, định đến ổn định bánh xe đường Đối với xe vấn đề coi trọng, yêu cầu khắt khe xe chạy vận tốc cao nên đòi hỏi ổn định chuyển động cao đặc biệt đáp ứng nhu cầu ngày cao người tiện nghi thoải mái vận hành xe Nhiệm vụ đồ án môn học giao là: “Thiết kế hệ thống treo ô tô du lịch chỗ” sở phân tích phần tử đàn hồi cho hệ thống treo tơ Nội dung đồ án phần mở đầu phần kết luận cịn có vấn đề trình bày ba chương: chương giới thiệu chung hệ thống treo ô tô du lịch chỗ, chương phân tích kết cấu chọn phương án thiết kế phần tử đàn hồi hệ thống treo ô tô du lịch chỗ chương thiết kế phần tử đàn hồi cho hệ thống treo ô tô du lịch chỗ Chương GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO Ô TÔ DU LỊCH CHỖ Ngày Việt Nam, ô tơ du lịch chỗ có nhiều mẫu mã chủng loại sử dụng phổ biến Kia Morning , Huyndai Grand I10 , Toyota Vios, Madza 3, Honda City, Kia Cerato, … Đối với xe du lịch chỗ phần lớn để làm, du lịch, sưu tập, … nên hệ thống treo yêu cầu cách khắt khe chặt chẽ đem đến tiện nghi thoải mái cho người sử dụng 1.1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO (Hình 1.1 Bố trí chung hệ thống treo bản) Hệ thống treo tổ hợp cấu thực liên kết bánh xe với khung xe (hoặc vỏ xe) để đảm bảo độ êm dịu an toàn chuyển động sở tạo dao động thân xe bánh xe theo ý muốn, giảm tải trọng va đập cho xe chuyển động địa hình khơng phẳng Ngồi hệ thống treo dùng để truyền lực mômen tác động bánh xe khung xe (vỏ xe) Mặc dù có nhiều chi tiết cấu tạo chung hệ thống treo quy thành phần tử với chức riêng biệt là: Phần tử đàn hồi, phần tử giảm chấn, phần tử hướng phần tử ổn định - Phần tử đàn hồi :là phần tử biến dao động tần số cao mấp mô mặt đường tần số thấp dao động thân xe Dùng để truyền lực theo phương thẳng đứng từ mặt đường lên khung xe, giảm tải trọng động bảo đảm độ êm dịu chuyển động cho ôtô chuyển động loại đường khác - Phần tử giảm chấn : phần tử dập tắt nhanh dao động tần số thấp cách biến thành nhiệt Giảm chấn sử dụng xe với mục đích: Giảm dập tắt nhanh va đập truyền lên khung xe bánh xe lăn đường không phẳng, nhờ mà bảo vệ phận đàn hồi tăng tính tiện nghi cho người sử dụng Đảm bảo dao động phần không treo mức độ nhỏ nhất, nhằm làm tốt tiếp xúc bánh xe đường, nâng cao tính chất chuyển động như: Khả thay đổi tốc độ, khả ổn định lực mô men tác dụng, khả điều khiển chuyển động Bản chất trình làm việc giảm chấn trình tiêu hao động (biến động thành nhiệt năng) Quá trình xảy với nhíp lá, khớp trượt, khớp quay ổ kim loại, ổ cao su Nhưng q trình tiêu hao động địi hỏi phải nhanh khống chế q trình nên giảm chấn đặt bánh xe thực chủ yếu chức - Phần tử hướng : phần tử dùng để truyền lực ngang, lực dọc mômen từ mặt đường lên khung xe (vỏ xe) ngược lại Động học phần tử hướng xác định đặc tính dịch chuyển bánh xe khung xe ảnh hưởng tới tính ổn định, tính quay vịng ơtơ Nó có chi tiết khác tùy thuộc hệ thống treo độc lập hay phụ thuộc, phần tử đàn hồi nhíp, lị xo hay xoắn - Phần tử ổn định: phần tử chống xoắn khung ôtô 1.2 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO 1.2.1 Phân loại theo cấu tạo phần tử hướng gồm có: - Hệ thống treo phụ thuộc hệ thống treo mà bánh xe bên trái bên phải liên kết cứng với dầm cầu liền vỏ cầu cứng Khi dao động chuyển dịch (trong mặt phẳng ngang thẳng đứng) bánh xe bên làm ảnh hưởng, tác động đến bánh xe bên ngược lại Ưu điểm hệ thống treo phụ thuộc cấu tạo đơn giản, rẻ tiền, bảo đảm độ êm dịu chuyển động cần thiết cho ô tô có tốc độ chuyển động khơng cao Nếu hệ thống treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi loại nhíp làm nhiệm vụ phận dẫn hướng - Hệ thống treo độc lập hệ thống treo mà bánh xe bên trái bánh xe bên phải khơng có liên kết cứng, chúng nối gián tiếp với qua khung xe vỏ xe Chính mà dao động hay chuyển dịch bánh xe độc lập nhau, dịch chuyển bánh xe không gây nên dịch chuyển bánh xe bên Loại hệ thống treo bảo đảm độ êm dịu cao cho ôtô, kết cấu phức tạp, giá thành đắt nên sử dụng hầu hết cầu trước ôtô con, ôtô du lịch - Hệ thống treo cân bằng: hai bánh xe phía hai cầu xe liền có chung phần tử đàn hồi bố trí xung quanh trục cân Hệ thống treo cân thường gặp ơtơ có tính thơng qua cao với cầu chủ động để tạo mối quan hệ phụ thuộc hai hàng bánh xe hai cầu liền nhau… - Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi nhíp: Hệ thống treo phần tử đàn hồi nhíp bố trí cầu bị động cầu chủ động (Hình 1.2 hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi nhíp) Trong hai trường hợp trên, nhíp vừa phần tử đàn hồi vừa phần tử dẫn hướng Với chức phận dẫn hướng, nhíp truyền lực dọc (lực kéo lực phanh) lực ngang từ bánh xe qua cầu lên khung xe Ngồi ra, nhíp truyền mơ men kéo mơ men phanh từ bánh xe lên khung Trong trình biến dạng, chiều dài nhíp thay đổi nên tai nhíp bắt lên khung hay dầm xe, đầu cố định đầu di động Đối với nhíp sau thường đầu cố định phía trước cịn đầu di động phía sau để phù hợp với khả chịu lực đẩy lực kéo tác dụng từ bánh xe lên nửa trước có đầu cố định Đối với nhíp trước đầu cố định phía trướ hay phía sau cịn phụ thuộc vào vị trí đặt cấu lái để phối hợp động học hệ thống treo hệ thống lái - Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lò xo trụ: Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lị xo trụ bố trí cầu bị động cầu chủ động Vì lị xo trụ có khả chịu lực kéo theo phương thẳng đứng nên lị xo trụ phải bố trí phần tử phận dẫn hướng (Hình 1.3 hình ảnh hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lò xo trụ) - Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo trụ, đòn treo dọc: Hệ thống treo đòn dọc có nghĩa liên kết phần tử dẫn hướng bánh xe khung địn dọc Các địn dọc thường bố trí song song sát hai bên bánh xe.Số lượng địn dọc hai bốn bố trí hệ thống treo phụ thuộc hệ thống treo độc lập Nếu đòn dọc nhỏ có khả chịu kéo nén phận dẫn hướng phải có them địn ngang Do lị xo có hình trụ rỗng nên người ta tận dụng khơng gian bên lị xo để bố trí giảm chấn Do đặc điểm mà hệ thống treo địn dọc có kết cấu nhỏ gọn, trọng lượng phần không treo nhỏ - Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang: Hệ thống treo độc lập với hai đòn ngang có cấu tạo sau: Một địn ngang phía địn ngang phía Mỗi đị ngang khơng phải mà thường có cấu tạo dạng khung hình tam giác hình thang Cấu tạo cho phép đòn ngang làm chức phận dẫn hướng Đầu đòn ngang liên kết lề với khung dầm tơ Đầu cịn lại liên kết với đòn ngang đứng khớp cầu Bánh xe cố định với đòn đứng Nếu bánh xe dẫn hướng bánh xe địn đứng quay quanh trụ để quay bánh xe quay vòng Phần tử đàn hồi lò xo trụ bố trí kết hợp với giảm chấn ống thủy lực có đầu liên kết với gối tựa khun vỏ ô tô, đầu liên kết lề cầu với đòn treo Một ổn định hai đầu liên kết với hai giá bánh xe giữ khung dầm hai khớp lề Thanh ổn định có tác dụng hạn chế biến dạng mức bên bánh xe nhằm giữ cho thân ô tô ổn định - Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo loại Macpherson: Nếu kích thước dịn treo hệ thống treo độc lập hai địn ngang giảm ta có kết cấu gọi hệ thống treo Macpherson Cấu tạo hệ thống treo Macpherson bao gồm đòn treo Đầu đòn treo liên kết lề với khung dầm ô tô, đầu liên kết với xoay đứng đồng thời vỏ giảm chấn ống thủy lực Đầu giảm chấn ống thủy lực liên kết với gối tựa khung vỏ xe Phần tử đàn hồi lị xo đặt đầu tì vào chặn vỏ giảm chấn cịn đầu tì vào gối tựa khung vỏ ô tô Trụ bánh xe lắp cố định với trụ xoay đứng (Hình 1.4 hình ảnh hệ thống treo Macpherson) 1.2.2 Phân loại theo cấu tạo phần tử đàn hồi có loại sau: - Phần tử đàn hồi kim loại gồm: nhíp lá, lị xo, xoắn - Phần tử đàn hồi khí nén gồm: phần tử đàn hồi khí nén có bình chứa cao su kết hợp sợi vải bọc cao su làm cốt, dạng màng phân chia dạng liên hợp - Phần tử đàn hồi thuỷ khí có loại kháng áp loại không kháng áp - Phần tử đàn hồi cao su có loại làm việc chế độ nén làm việc chế độ xoắn 1.2.3 Phân loại theo phương pháp dập tắt dao động gồm có: - Dập tắt dao động nhờ giảm chấn (mà chủ yếu giảm chấn thuỷ lực dạng đòn dạng ống) - Dập tắt dao động nhờ ma sát chi tiết phần tử đàn hồi phần tử hướng Hệ thống treo không trang bị giảm chấn nên hiệu dập tắt dao động so với trường hợp có giảm chấn 1.3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ HỆ THỐNG TREO TRÊN ÔTÔ DU LỊCH TT Tên xe Hệ Thống Treo Trước Hệ Thống Treo Sau SUZUKI SWIFT Độc lập kiểu MacPherson Hệ thống treo phụ thuộc kiểu nhíp KIA CERATO Độc lập tay đòn kép, lò xo cuộn Phụ thuộc liên kết điểm, lò xo cuộn tay đòn bên MADZA Độc lập dùng lò xo xoắn, ống giảm chấn thủy lực Phụ thuộc nhíp với ống giảm chấn thủy lực HUYNDAI GRAND I10 Độc lập tay đòn kép lò xo cuộn cân Phụ thuộc liên kết điểm tay đòn bên lị xo cuộn TOYOTA VIOS Tay địn kép Nhíp HYUNDAI CENTRE TOYOTA WIGO Phụ thuộc nhíp dạng nửa Phụ thuộc nhíp dạng nửa elip có giảm chấn thủy lực với giảm chấn thủy lực với thanh cân cân Độc lập cấu chống MacPherson cân bằng, giảm chấn thủy lực, lò xo loại trụ xoắn Phụ thuộc, cấu trục ổn định, giảm chấn thủy lực, nhíp Kết luận: Hiện có nhiều loại hệ thống treo dùng loại ôtô khác nhau, loại có ưu nhược điểm định, tùy vào công dụng chức loại ôtô mà người ta chọn hệ thống treo thích hợp