Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án thiết kế hệ thống treo xe tải 4 tấn. 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 choan toàn chuyển động. Nếu hệ thống treo của xe có dao động nằm ngoài phạm vi chophép (80120 lầnphút) thì sẽ làm tăng lỗi điều khiển của người lái, gây ra những nguy hiểm đến tính mạng của con người và hàng hoá.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO CHO XE TẢI 4 TẤN Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS: Lưu Văn Tuấn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Anh Lớp CKĐL 1 – K52 Hà Nội, 52012 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: . Số hiệu sinh viên: . Số hiệu sinh viên: Ngành: Khoá: Giảng viên hướng dẫn: Cán bộ phản biện: Nội dung thiết kế tốt nghiệp: Nhận xét của cán bộ phản biện: Ngày tháng năm Cán bộ phản biện Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn LỜI NĨI ĐẦU Khi ơtơ ngày càng hồn thiện, xã hội ngày càng phát triển về mặt văn hố, 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, ngồi u cầu về độ êm dịu, ngày nay ng ười ta buộc phải chú ý đến các tiêu chí khác như: an tồn hàng hố, 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 ơtơ máy kéo, người lái là người quyết định chủ yếu cho an tồn chuyển động. Nếu hệ thống treo của xe có dao động nằm ngồi 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 hố Khi ơtơ chạy trên đường thường phát sinh ra các lực và mơmen tác động lên hệ thống treo chúng tạo ra những dao động. Các dao động này thường ảnh hưởng xấu tới hàng hố, tuổi thọ của xe và đặc biệt ảnh hưởng người lái và hành khách ngồi trên xe. Người ta cũng tổng kết rằng, những ơtơ chạy trên đường xấu, ghồ ghề so với ơtơ chạy trên đ ường tốt, bằng phẳng thì tốc độ trung bình giảm 40 50%, qng 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 ng ười 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 xun của dao động thì sẽ mắc phải bệnh thần kinh và não Ở những nước phát triển, hệ thống treo của ơtơ 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, cơng nghệ sản xuất xe hơi cũng khơng ngừng được cải tiến với sự trợ giúp về khoa học kỹ thuật của các n ước tiên tiến. Ngành xản suất ơtơ đã từng b Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn ước 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 cịn yếu so với các n ước trên khu vực và trên thế giới. Trong ngành giao thơng vận tải vẫn cịn cho phép lưu hành những xe kém về chất lượng cũng như khơng cịn 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 q lớn nằm ngồi 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 Cơng nghiệp ơtơ nước ta trong những năm tới là nội địa từng phần và tiến tới nội địa tồn phần sản phẩm ơtơ. Khơng chỉ dừng lại đó, chúng ta đã bắt đầu quan tâm đến tính êm dịu chuyển động, tính an tồn chuyển động hay nói cách khác là tính năng động lực học ơtơ, từ đó có những cải tiến hợp lý với điều kiện sử dụng của nước ta. Để hồn 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 cịn phải đảm bảo tính cơng nghệ tại Việt Nam Trước những u cầu thực tế đó trong đồ án tốt nghiệp chun ngành ơtơ em được giao nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 4 tấn. Với sự giúp đỡ tận tình của thầy Lưu Văn Tuấn em đã hồn thành xong đồ án của mình nhưng do năng lực bản thân cịn hạn chế và kinh nghiệm thiết kế cịn ch ưa có nên khơng tránh khỏi những thiếu sót. Em mong các thầy thơng cảm và đóng góp ý kiến để em có thể làm tốt hơn trong tương lai Em xin cám ơn! Sinh viên Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn MỤC LỤC Chương 1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 7 1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, điều kiện làm việc 7 1.1.1. Nhiệm vụ 7 1.1.2. Phân loại 7 1.1.3. Yêu cầu 8 1.1.4. Điều kiện làm việc 8 1.2. CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 9 1.2.1. Hệ thống treo phụ thuộc 9 1.2.2. Hệ thống treo độc lập 11 1.3. KẾT LUẬN 17 1.4. THIẾT KẾ KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO 18 1.4.1. Thiết kế nhíp 18 1.4.2. Thiết kế giảm chấn 21 Chương 2. TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG TREO 24 2.1. Lựa chọn các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu 24 2.2. Xác định lực tác dụng lên nhíp 24 2.2.1. Khi xe đầy tải 24 2.2.2. Khi xe không tải 24 2.3. Thiết kế nhíp trước 25 2.3.1. Độ cứng của hệ thống treo C 25 2.3.2. Chọn sơ bộ kích thước nhíp 25 2.3.3. Tính độ cứng, độ võng tĩnh và kiểm tra tần số dao động của nhíp 27 2.3.4. Tính bền nhíp và các chi tiết liên quan 28 2.3.5. Tính bền tai nhíp 31 2.3.6. Tính kiểm tra chốt nhíp 32 2.4. Thiết kế nhíp sau và nhíp sau phụ 32 2.4.1. Nhíp sau chính 32 2.4.2. Nhíp sau phụ 34 2.4.3. Tính độ võng tĩnh của nhíp chính và nhíp phụ 35 2.4.4. Tính bền nhíp chính và nhíp phụ 39 2.4.5. Tính bền tai nhíp 45 2.4.6. Tính kiểm tra chốt nhíp 46 Chương 3. THIẾT KẾ GIẢM CHẤN 46 3.1. Thiết kế giảm chấn trước 46 3.1.1. Xác định hệ số cản của giảm chấn KG 46 3.1.2. Xác định các kích thước của giảm chấn 49 3.2. Thiết kế giảm chấn sau 55 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn 3.2.1. Xác định hệ số cản của giảm chấn KG 55 3.2.2. Xác định các kích thước của giảm chấn 57 Chương 4. QUY TRÌNH GIA CƠNG PISTON PHẦN TỬ ĐÀN HỒI 63 4.1. Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 63 4.2. Thiết kế các nguyên công gia công chi tiết Pistol 63 4.2.1. Nguyên công 1: Khoan doa lỗ 8 làm chu ẩn thô 63 4.2.2. Nguyên công 2: Tiện khỏa mặt đáy Pistol, vát mép mặt đáy, tiện khỏa mặt lỗ, rãnh trên mặt lỗ 65 4.2.3. Nguyên công 3: Tiện khỏa mặt đầu Pistol, tiện khỏa mặt lỗ, rãnh trên mặt lỗ và rãnh xéc măng 66 4.2.4. Nguyên công 4: Khoan doa các lỗ trả mạnh 1,2, l ỗ nén nhẹ 1,90 và gia công tinh lỗ 8 làm chu ẩn tinh 67 4.2.5. Ngun cơng 5: Lấy lỗ 8 làm chu ẩn tinh để gia cơng tinh các mặt cịn lại 68 4.2.6. Ngun cơng 6: Kiểm tra 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn Chương 1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1.1 1.1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, điều kiện làm việc Nhiệm vụ Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ơtơ với các cầu.Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống treo là giúp ơtơ chuyển động êm dịu khi đI qua các mặt đường khơng bằng phẳng.Ngồi ra hệ thống treo cịn dùng để truyền các lực và mơmen từ bánh xe lên khung hoặc vỏ xe, đảm bảo đúng động học bánh xe Để đảm bảo chức năng đó hệ thống treo thờng có 3 bộ phận chủ yếu: + Bộ phận đàn hồi + Bộ phận dẫn hướng + Bộphận giảm chấn Bộ phận đàn hồi : Nối đàn hồi khung vỏ với bánh xe, tiếp nhận lực thẳng đứng tác dụng từ khung vỏ tới bánh xe và ngược lại. Bộ phận đần hồi có cấu tạo chủ yếu là một chi tiết (hoặc 1 cụm chi tiết) đàn hồi bằng kim loại (nhíp, lị xo, thanh xoắn) hoặc bằng khí (trong trường hợp hệ thống treo bằng khí hoặc thủy khí ) Bộ phận dẫn hướng : Có tác dụng đảm bảo đúng động học bánh xe , tức là đảm cho xe chỉ dao động trong mặt phẳng thẳng đứng, bộ phận hướng cịn làm nhiệm vụ truyền lực dọc, lực ngang, mơ men giữa khung vỏ và bánh xe Bộphận giảm chấn : Có tác dụng dập tắt nhanh chóng các dao động bằng cách biến năng lượng dao động thành nhiệt năng tỏa ra ngồi. Việc biến năng lượng dao động thành nhiệt năng nhờ ma sát. Giảm chấn trên ơtơ là giảm chấn thủy lực, khi xe dao động, chất lỏng trong giảm chấn được giữa chất lỏng với thành lỗ tiết lưu và giữa các lớp chất lỏng với nhau biến thành nhiệt nung nóng vỏ giảm chấn tỏa ra ngồi 1.1.2 Phân loại Có nhiều cách phân loại hệ thống treo tùy theo tiêu chí mà mỗi người đưa ra để phân loại Theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng : Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn + Hệ thống treo phụ thuộc + Hệ thống treo độc lập Theo bộ phận đần hồi : + Loại bằng kim loại Hệ thống treo loại mhíp lá Hệ thống treo loại lị xo xoắn ốc Hệ thống treo loại thanh xoắn + Loại khí + Loại thủy lực : Hệ thống treo loại thủy khí kết hợp 1.1.3 u cầu + Độ võng tĩnh f t (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 d (sinh ra khi ơ tơ chuyển động) phảI đủ đảm bảo vận tốc chuyển động của otơ trên đường xấu nằm trong giới hạn cho phép, ở giới hạn này khơng 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 khơng 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. + Giảm tải trọng động khi ơ tơ qua đường ghồ ghề + Phải đảm bảo an tồn, dễ sửa chữa, thay thế và giá thành hợp lý. Ngồi ra có thể chế tạo được với trình độ cơng nghệ sản xuất trong nước 1.1.4 Điều kiện làm việc + Làm việc trong điều kiện ln chịu tải trọng tác dụng từ khối lượng được treo lên hệ thống + Chịu tác dụng của các phản lực từ mặt đường tác dụng ngược lên + Các bộ phận trong hệ thống làm việc trong điều kiện bị biến dạng, va đập và dịch chuyển tương đối Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn 1.2 1.2.1 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO Hiện nay trên ơtơ sử dụng hệ thống treo với nhiều dạng khác nhau. Có kết cấu thay đổi tùy theo từng xe cụ thể, tùy theo nhà sản xuất. Nhưng nhìn chung chúng đều nằm ở hai dạng là : Hệ thống treo phụ thuộc và hệ thống treo độc lập Hệ thống treo phụ thuộc Ngun 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 cịn lại cũng dịch chuyển. Do đó hệ thống treo phụ thuộc khơng thể đảm bảo đúng hồn tồn động học của bánh xe dẫn hướng Hệ thống treo phụ thuộc thường được sử dụng trong hệ thống treo cầu sau của ơtơ du lịch và ở tất cả các cầu của otơ tải, ơtơ khách loại lớn Ưu điểm + Trong q trình chuyển động, vết bánh xe được cố định do vậy khơng xảy ra mịn lốp nhanh như ở hệ thống treo độc lập + Khi ơtơ quay vịng chỉ có thùng xe nghiêng cịn cầu xe vẫn thăng bằng, do đó lốp ít mịn + Khi chịu lực bên (lực ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe liên kết cứng, vì vậy hạn chế hiện tượng trượt bên bánh xe + Kết cấu đơn giản,rẻ tiền, nhíp vừa làm nhiệm vụ đàn hồi vừa làm nhiệm vụ dẫn hướng + Số khớp quay ít và khơng càn phải bơi trơn khớp quay + Dễ chế tạo, dễ tháo lắp và sửa chữa, giá thành rẻ Nhược điểm + Khi nâng một bên bánh xe lên, vết bánh xe sẽ thay đổi, phát sinh lực ngang làm tính chất bám đường của otơ kém đi và ơtơ dễ bị trượt ngang + Hệ thống treo ở các bánh xe, nhất là các bánh xe chủ động có trọng lượng phần không được treo lớn + Sự nối cứng bánh xe hai bên nhờ dầm liền làm phát sinh những dao động nguy hiểm ở bánh xe trong giới hạn vận tốc chuyển động + Nếu hệ thống treo phụ thuộc đặt ở bánh xe dẫn hướng, độ nghiêng của hai bánh xe thay đổi khi một bánh xe dịch chuyển thẳng đứng, làm phát sinh mômen do hiệu ứng con quay, ảnh hưởng đến các dịch chuyển góc của các cầu và các bánh xe dẫn hướng quanh trục quay + Khó bố trí các cụm của ơtơ nếu đặt hệ thống treo phụ thuộc ở đằng trước Một số hệ thống treo phụ thuộc đang dùng phổ biến cho ơtơ : + Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là nhíp lá + Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là lị xo trụ Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn 1.2.1.a 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 tồn 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 + Ngồi ra nhíp cũng có khả năng truyền các mơmen từ bánh xe lên khung.Đó là mơmen kéo hoặc mơmen phanh 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 ơtơ + 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 + Đường đặc tính đàn hồi địi hỏi phải là đường cong nhưng trong thực tế độ cứng của bản thân nhíp lại là hằng số Hình 1. Hệ thống treo loại nhíp lá ở cầu khơng chủ động 1.2.1.b Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là lị xo trụ Hệ thống treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi là lị xo trụ có thể được bố trí ở cầu bị động hoặc ở cầu chủ động 10 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn đại của 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 pittơng d làm thơng số cơ bản, các thơng số khác được xác định: D = 55 mm; d =40 mm; dc = 10 mm; dn = 44 mm LP = 35 mm; Ld = 50 mm; Lm = 50 mm; Lv = 30 mm LG = 555 mm Do đó: L = L V + L P + L G + L m = 670 (mm) > 660 (mm) Thỏa mãn điều kiện nhiệt 3.2.2.b Xác định kích thước lỗ van giảm chấn Tổng diện tích lưu thơng của các lỗ van giảm chấn (số lỗ và kích thước lỗ van) quyết định hệ số cản của giảm chấn. Ta có cơng thức: Q FV g p Trong đó: Q Lưu lượng chất lỏng chảy qua lỗ tiết lưu, Q = FPVg FV Tổng diện tích các lỗ van. Hệ số tổn thất , Chọn = 0,6 p áp suất chất lỏng trong giảm chấn, p Pg FP Trọng lượng riêng của chất lỏng, = 8600 N/m g Gia tốc trọng trường, g= 10 m/s FP Diện tích piston giảm chấn : Fp= d 3,14.0,04 12,56.10 m Vg Vận tốc giảm chấn khi làm việc, Vg= 0, 3 m/s 3.2.2.b.1 Xác định kích thước lỗ van nén Tổng diện tích lỗ van nén được xác định theo cơng thức: Fvn F p Vn1 gPn1 Fp Do đó : 58 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn F p Vn1 Fvn 12,56.10 4.0,3 gPn1 Fp 0,6 1,113.10 2.10.1720 12,56.10 4.8600 m = 11,13 mm Đường kính từng lỗ van nén: n d Fvn 11,13 mm .Chọn số lỗ van n = 4 d = 1,9 mm. 3.2.2.b.2 Xác định kích thước lỗ van trả Tổng diện tích lỗ van trả được xác định theo cơng thức: F p Vt1 Fvt gPtr1 Fp Do đó : F p Vt1 Fvt 12,56.10 4.0,3 gPtr1 Fp 0,6 2.10.4730 12,56.10 4.8600 0,671.10 m =6,71 mm Đường kính từng lỗ van trả: FVT n d 6,71 mm Chọn số lỗ van n = 4 d = 1,5 mm. 3.2.2.b.3 Xác định kích thước lỗ van giảm tải hành trình nén Tổng diện tích tất cả các lỗ van khi nén mạnh được xác định theo cơng thức: Fvn' F p Vn 2 gPn Fp Do đó : ' F F p Vn 2 gPn Fp 12,56.10 4.0,6 0,6 2.10.2752 12,56.10 4.8600 1,76.10 m =17,6 mm Tổng diện tích lỗ van giảm tải trong hành trình nén: 59 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn Fvm = F’vn –Fvn = 17,6 – 11,13 = 6,47 mm2 Đường kính từng lỗ van giảm tải hành trình nén: Fnm n d 6,47 mm .Chọn số lỗ van n = 4 d = 1,5 mm. 3.2.2.b.4 Xác định kích thước lỗ van giảm tải hành trình trả Tổng diện tích tất cả các lỗ van khi trả mạnh được xác định theo cơng thức: Fvt' F p Vt 2 gPtr Fp Do đó : Fvt' F p Vt 2 gPtr Fp 12,56.10 4.0,6 0,6 2.10.7568 12,56.10 4.8600 1,061.10 m =10,61 mm 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: Fnm n d 3,9 mm .Chọn số lỗ van n = 4 d = 1,2 mm. 3.2.2.c Xác định kích thước lị xo các van giảm chấn Lực tác dụng lên lị xo van khi van bắt đầu mở: P1 = ( D32 D42 ) p Trong đó: nén nhẹ, p áp suất chất lỏng ở cuối thời kỳ 60 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn p= K n .Vn1 5733.0,3 = = 1369347 N/m Fp 12,56.10 D3, D4 – Các kích thước như trên hình vẽ, D3 = 20 mm, D4 = 17mm 2 P1 = (20 17 ).10 1369347 119 N Lực tác dụng lên lị xo van khi van mở hồn tồn: P2 = ( D32 D42 ) p ' Trong đó: p’ áp suất chất lỏng ở cuối thời kỳ nén mạnh với V’ = 0,6 m/s và K n ’ = 0,6Kn p’= K nVn1 K ' n (Vn Vn1 ) 5733.0,3 0,6.5733(0,6 0,3) = = 2190955 N/m Fp 12,56.10 2 P2 = (20 17 ).10 2190955 190 N ứng suất trong lị xo được tính theo cơng thức: DP2 d3 Trong đó: D Đường kính vịng trung bình của vịng lị xo, D = 17 mm d Đường kính dây lị xo P2 – Lực tác dụng lên lị xo khi van mở hồn tồn d 8DP2 [ ] ứng suất cho phép của vật liệu làm lò xo, [ ] = 500 700 MN/m2 Chọn [ ] = 700 MN/m2 d 8.17.10 3.248 700.10 0,00248m 2,48mm Chọn d = 3 mm Dịch chuyển h của van giảm tải (khi mở hồn tồn) được xác định theo cơng thức: 61 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn h = P2 P1 C Trong đó: C Độ cứng của lị xo, C = G.d 8D n G – Mơ đun đàn hồi của vật liệu khi xoắn, G = 8.104 MN/m2 n – Số vịng làm việc của lị xo h Ta có thể chọn h = 2 mm Từ đó ta có thể xác định được số vịng làm việc của lị xo: h.G.d n = D ( P2 P1 ) 2.10 3.8.1010.3 4.10 12 8.17 3.10 (190 119) Lấy : n = 5 vòng C = 8.1010.3 4.10 12 8.17 3.10 9.5 4,6 vòng 32974 N / m Chiều dài của lị xo khi van mở hồn tồn được xác định như sau: Hm = n.d + n0 = 5.3 + 0,8.6 = 19,8 mm Trong đó: Khoảng cách giữa các vịng dây, = 0,8 mm n0 Số vịng tồn bộ của lị xo, n0 = n+1 = 5 +1 = 6 vịng Chiều dài của lị xo khi van ở trạng thái đóng: Hd = Hm + h = 19,8 + 2 = 21,8 mm Chiều dài của lị xo ở trạng thái tự do: Htd = Hd + = 21,8 + 3,6= 25,4 mm Trong đó: Biến dạng của lị xo ở trạng thái van mở, = P1 C 119 32974 3,6.10 m 3,6mm Bước của lò xo: t = H td d ( n n0 ) n0 25,4 3.(5 6) 4,7 mm 62 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn Chương 4. QUY TRÌNH GIA CƠNG PISTON PHẦN TỬ ĐÀN HỒI 4.1 Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết Giảm chấn là cụm chi tiết trong hệ thống treo của ơtơ,nó có tác dụng hỗ trợ cùng với hệ thống treo nhằm đảm bảo độ êm dịu khi xe chuyển động và đồng thời dập tắt những dao động Kết cấu của giảm chấn gồm nhiều các chi tiết.Piston là một chi tiết điển hình và là một trong những chi tiết quan trọng của phần tử đàn hồi.Trong q trình làm việc piston chuyển động lên xuống dọc theo thành xi lanh do đó mặt làm việc chính là mặt trụ ngồi.Trên thân piston có rãnh để lắp xecmăng tạo cho hệ thống có độ kín khít cần thiết.Thân piston cịn được khoan lỗ để bắt cần đẩy vào Điều kiện làm việc của piston là phải chịu ma sát và áp suất lớn.Piston được chế tạo từ thép A12,phơi được chế tạo bằng thép thanh cắt đứt.Trong đồ án này em chọn phương án tạo phơi là đơn chiếc loạt nhỏ 4.2 Thiết kế các ngun cơng gia cơng chi tiết Pistol Với dạng sản suất là đơn chiếc và hàng loạt nhỏ nên đường lối cơng nghệ ở đây là ngun cơng. Có nghĩa là tập trung nhiều bước cơng nghệ trong một nhun cơng Trong đồ án nay em đưa ra 6 ngun cơng chính trong quy trình gia cơng chi tiết 4.2.1 Ngun cơng 1: Khoan doa lỗ 8 làm chuẩn thơ 63 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn S1 S2 n Bước 1:Khoan lỗ + Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm kẹp 3 chấu hạn chế 5 bậc tự do + Chọn máy: Chọn máy khoan 2A125 với cơng suất động cơ là 4 Kw + Chọn dao: Dùng mũi khoan ruột gà ,đường kính dao d = 6 mm + Lượng dư gia cơng; Khoan lỗ đặc với chiều sâu cắt t = 5 mm + Chế độ cắt: Lượng chạy dao S = 0,16 mm/vịng Tốc độ quay của máy n=720 vịng/phút Bước 2:Doa lỗ + Chọn dao: Dùng mũi doa thép gió P9 với đường kính dao d = 8 mm + Lượng dư gia cơng: Doa lỗ với chiều sâu cắt t = 1mm + Chế độ cắt: Lượng chạy dao S= 0,2 mm/vịng Tốc độ quay của máy n= 450 vịng/phút 64 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn 4.2.2 Ngun cơng 2: Tiện khỏa mặt đáy Pistol, vát mép mặt đáy, tiện khỏa mặt lỗ, rãnh trên mặt lỗ S1 S2 Bước 1: Tiện khỏa mặt đáy piston, vát mép mặt đáy + Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm kẹp 3 chấu, hạn chế 5 bậc tự do + Chọn máy: Chọn máy tiện ngang T616. Cơng suất động cơ là 4 Kw + Chọn dao: Dùng dao tiện thép gió P9 + Lượng dư gia cơng: Gia cơng một lần với chiều sâu cắt t = 1,5mm + Chế độ cắt: Lượng chạy dao: S = 0,14mm/vịng Tốc độ quay của máy: n = 420 vịng/phút Bước 2: Tiện khỏa mặt lỗ, rãnh trên mặt lỗ + Chọn dao: Dùng dao tiện thép gió P9 + Lượng dư gia cơng: Gia cơng một lần với chiều sâu cắt t = 1,5mm + Chế độ cắt: Lượng chay dao:S = 0,14mm/vịng Tốc độ quay của máy: n = 420vịng/phút 65 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn 4.2.3 Nguyên công 3: Tiện khỏa mặt đầu Pistol, tiện khỏa mặt lỗ, rãnh trên mặt lỗ và rãnh xéc măng S1 S3 S2 Bước 1: Tiện khỏa mặt đầu + Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm kẹp 3 chấu hạn chế 5 bậc tự do + Chọn máy: Chon máy tiện ngang T616. Công suất của động cơ là 4 Kw + Chọn dao: Dùng dao tiện thép gió P9 +Lượng dư gia cơng: Gia cơng một lần với chiều sâu cắt t = 1,5mm + Chế độ cắt: Lượng chạy dao S = 0,14mm/vịng. Tốc độ quay của máy n = 420 vịng/phút Bước 2: Tiện khỏa mặt lỗ + Dùng dao tiện thép gió P9 định hình với góc nghiêng 45o + Chiều sâu cắt: t=1,5(mm) Bước 3: Tiện rãnh trên mặt đầu + Dùng dao tiện thép gió P9 + Chiều sâu cắt: t =1,5(mm) bằng cả lượng dư gia cơng 66 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn Bước 4: Tiện rãnh xéc măng 4.2.4 Nguyên công 4: Khoan doa các lỗ trả mạnh 1,2, lỗ nén nhẹ 1,90 và gia công tinh lỗ 8 làm chuẩn tinh Bước 1:Khoan lỗ 1,2 + Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên khối V ngắn và phiến tì, hạn chế 5 bậc tự do + Chọn máy: Chọn máy khoan 2A125. Cơng suất động cơ là 4 Kw +Chọn dao: Dùng mũi khoan ruột gà ,đường kính dao d = 1,2mm +Lượng dư gia cơng: Khoan lỗ đặc với chiều sâu cắt t = 0,8mm +Chế độ cắt: Lượng chạy dao S = 0,16 mm/vịng Tốc độ quay của máy n=720 vịng/phút Bước 2:Khoan lỗ 1,90 +Chọn dao: Dùng mũi khoan ruột gà ,đường kính dao d = 1,90 mm +Lượng dư gia cơng: Khoan lỗ đặc với chiều sâu cắt t = 0,8 mm +Chế độ cắt: Lượng chạy dao S = 0,16 mm/vịng 67 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn Tốc độ quay của máy n =720 vịng/phút Bước 3: Gia cơng tinh lỗ 8 để làm chuẩn tinh 4.2.5 Ngun cơng 5: Lấy lỗ 8 làm chuẩn tinh để gia cơng tinh các mặt cịn lại S3 S1 S2 Bước 1: Gia cơng tinh mặt ngồi + Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do, mặt phẳng đáy của piston hạn chế 3 bậc tự do, mặt trụ ngắn 8 hạn chế 2 bậc tự do. Khi gia cơng trên máy tiện ta chỉ cần hạn chế 5 bậc tự do là đủ. Ta sử dụng đồ gá chun dùng khi tiện để định vị và kẹp chặt chi tiết .Chuẩn gia cơng trùng với chuẩn chính. + Chọn máy: Chọn máy mài Bước 2 : Gia cơng tinh các lỗ 1,2 và 1,9 + Chọn máy: Chọn máy doa 4.2.6 Ngun cơng 6: Kiểm tra 68 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn + Kiểm tra độ vng góc giữa mặt phẳng đỉnh piston và trục tâm lỗ 8. + Thơng số kiểm tra: Độ khơng vng góc giữa mặt đầu và tâm lỗ trong khoảng 0,01 0,05 + Ngồi ra ta có thể kiểm tra độ trịn của mặt trụ ngồi piston bằng cách gá chi tiết lên máy tiện 69 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn KẾT LUẬN Sau hơn 3 tháng làm đồ án đến nay đồ án của em đã được hồn thành Với đề tài được giao là : “Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 4 tấn” 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 Lưu Văn Tuấn do đó đồ án tốt nghiệp của em đã hồn thành tốt đẹp Phần thuyết minh ở trên bao gồm những nội dung cơ bản nhất của cơng việc tính tốn thiết kế hệ thống treo Hệ thống treo phụ thuộc với bộ phận đàn hồi là nhíp lá và giảm chấn đã thoả mãn những u 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 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 tồn 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 tồn 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 hồn thành đồ án này em đã có thêm nhiều hiểu biết sâu sắc hơn về thiết kế tính tốn ơtơ nói chung và về hệ thống treo nói riêng. Qua đó em có thể ứng dụng vào thực tế và tạo điều kiện thuận lợi trong q trình làm việc sau này. Tuy vậy vì khả năng cịn hạn chế nên đồ án của em cịn nhiều thiếu sót. Vì vậy em kính mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ mơn để em có thể hồn thiện thêm kiến thức của mình 70 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ mơn, đặc biệt là thầy giáo Lưu Văn Tuấn đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em hồn thành đồ án tốt nghiệp này. Em xin chân thành cám ơn Hà nội, Tháng 6 năm 2009 71 Đồ án tốt nghiệp Hê thống treo xe tải 4 tấn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Tập bài giảng thiết kế tính tốn hệ thống treo. Tác giả: PGS.TS. Lưu Văn Tuấn [2]. Tập bài giảng thiết kế tính tốn ơtơ Tác giả: PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan [3]. Cấu tạo Gầm Xe Con Tác giả: PGS.TS. Nguyễn Khắc Trai Nhà xuất bản Giao Thơng Vận Tải [4]. Sổ tay linh kiện phụ tùng xe ôtô tải thông dụng Tác giả: Nguyễn Thanh Quang, Lê Hồng Quân Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 2008 [5]. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1,2 Trần Văn Địch Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 2003 [6]. Sức bền vật liệu Đặng Việt Cương, Lê Thế Hùng Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 1998 [7]. Hướng dẫn làm bài tập dung sai Tác giả: Ninh Đức Tốn Đỗ Trọng Hùng 72 ... 8532.5 46 0755 42 7 46 0755 42 7 316 1080.00 8532.5 46 0755 42 7 46 0755 42 7 262 1080.00 8532.5 47 7820 44 2 47 7820 44 2 206 1080.00 8532.5 47 7820 44 2 47 7820 44 2 150 1080.00 8532.5 511950 47 4 511950 47 4 90... 8532.5 45 2223 41 9 45 2223 41 9 583 1080.00 8532.5 45 2223 41 9 45 2223 41 9 530 1080.00 8532.5 45 2223 41 9 45 2223 41 9 47 7 1080.00 8532.5 45 2223 41 9 45 2223 41 9 42 4 1080.00 8532.5 46 0755 42 7 46 0755 42 7 370... 842 .92 49 22.5 29 042 7.5 345 29 042 7.5 345 46 6 842 .92 49 22.5 29 042 7.5 345 29 042 7.5 345 40 7 842 .92 49 22.5 29 042 7.5 345 29 042 7.5 345 348 842 .92 49 22.5 295350.0 350 295350.0 350 288 842 .92 49 22.5 300272.5
