Tính toán và thiết kế hệ thống treo xe ô tô điện Vinfast VF e34 5 chỗ ngồi 74 trang

Tính toán và thiết kế hệ thống treo ô tô điện Vinfast VF e34 5 chỗ ngồi với hệ thống treo trước McPherson và hệ thống treo sau là nhíp lá. Với ô tô con thì hệ thống treo trước nên sử dụng McPherson và hệ thống treo sau tính toán theo tài liệu hướng dẫn chỉ có thể là nhíp lá cho cả xe ô tô con hay du lịch hay xe tải nhẹ nặng.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠ KHÍ CHUN NGÀNH CƠ KHÍ Ơ TƠ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TƠ TÍNH TỐN & THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO Ơ TÔ ĐIỆN VINFAST VF E34 CHỖ TẢI TRỌNG KHÔNG TẢI 1.5 TẤN Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Nguyễn – MSSV: Thành phố Hồ Chí Minh - 2022 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ơ TƠ GVHD: LỜI NĨI ĐẦU Ngày nay, ô tô sử dụng rộng rãi phương tiện lại thông dụng, trang thiết bị, phận tơ ngày hồn thiện đại đóng vai trị quan trọng việc đảm bảo độ tin cậy, an toàn cho người vận hành chuyển động ô tô Và ngày hôm nay, sinh viên đào tạo trường ĐH GTVT TP.HCM, thầy cô trang bị cho kiến thức chuyên môn Để tổng kết đánh giá trình học tập em chọn đề tài báo cáo đồ án “Tính tốn & thiết kế hệ thống treo ô tô điện Vinfast VF e34” Cảm ơn thầy bảo tận tình giúp đỡ em bạn khác trình hình thành đồ án Do khả cịn nhiều hạn chế thời gian thực ngắn hạn để tìm tịi học hỏi, có khuất điểm, kính mong thầy dạy bảo thêm Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: MỤC LỤC SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO 1.1 Yêu cầu hệ thống treo Khái niệm hệ thống treo hiểu hệ thống liên kết bánh xe khung xe vỏ xe Mối liên kết treo xe mối liên kết đàn hồi có chức sau đây: • Tạo điều kiện cho bánh xe thực chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng khung xe vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu” hạn chế tới mức chấp nhận chuyển động khơng muốn có khác bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc) • Truyền lực mô men bánh xe khung xe bao gồm lực thẳng đứng (tải trọng, phản lực) lực dọc (lực kéo lực phanh, lực đẩy lực kéo với khung, vỏ) lực bên (lực li tâm, lực gió bên, phản lực bên) mơ men chủ động mô men phanh Trên hệ thống treo, liên kết bánh xe khung vỏ cần thiết phải mềm phải đủ khả để truyền lực Quan hệ thể yêu cầu sau đây: a Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính kỹ thuật xe (xe chạy đường tốt hay xe chạy loại đường khác nhau) b Bánh xe chuyển dịch giới hạn định c Quan hệ động học bánh xe phải hợp lý thoả mãn mục đích hệ thống treo làm mềm theo phương thẳng đứng không phá hỏng quan hệ động học động lực học chuyển động bánh xe d Không gây nên tải trọng mối liên kết với khung vỏ e Có độ bền cao f Có độ tin cậy lớn, khơng gặp hư hỏng bất thường Đối với xe cần phải quan tâm đến yêu cầu sau: • Giá thành thấp độ phức tạp hệ thống treo khơng q lớn • Có khả chống rung chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt • Đảm bảo tính ổn định tính điều khiển chuyển động ô tô tốc độ cao, ô tô điều khiển nhẹ nhàng 1.2 Phân loại hệ thống treo Hiện xe hệ thống treo bao gồm nhóm chính: Hệ thống treo phụ thuộc hệ thống treo độc lập Trong hệ thống treo phụ thuộc (hình 2.1.a) bánh xe đặt dầm cầu liền, phận giảm chấn đàn hồi đặt thùng xe dầm cầu liền Qua cấu tạo SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: hệ thống treo phụ thuộc, dịch chuyển bánh xe theo phương thẳng đứng gây nên chuyển vị bánh xe bên Trong hệ thống treo độc lập (hình 2.1b) bánh xe dầm cầu dao động độc lập với Các bánh xe “độc lập” dịch chuyển tương khung vỏ Trong thực tế chuyển động xe điều coi thùng vỏ xe đứng yên a) − − − − − b) Hình 2.1 Sơ đồ hệ treo 1.Thùng xe; Bộ phận đàn hồi; Bộ phận giảm chấn; Dầm cầu; Các đòn liên kết hệ treo Đối với hệ treo độc lập, vào đặc tính động học đặc điểm kết cấu người ta thường chia làm loại sau đây: Treo hai đòn ngang Treo Mc.Pherson Treo địn dọc Treo địn dọc có ngang liên kết Treo đòn chéo 1.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc Đặc trưng hệ thống treo phụ thuộc bánh xe lắp dầm cầu cứng Trong trường hợp cầu xe bị động dầm thép định hình, cịn trường hợp cầu chủ động dầm phần vỏ cầu có phần hệ thống truyền lực Đối với hệ treo phận đàn hồi nhíp lị xo xoắn ốc, phận dập tắt dao động giảm chấn Nếu phận đàn hồi nhíp người ta sử dụng nhíp gồm nhiều nhíp ghép lại với quang nhỏ bắt chặt với dầm cầu nhíp Hai đầu nhíp uốn tròn lại để đầu bắt với thùng khung xe khớp trụ đầu bắt với thùng SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: khung xe quang treo cho nhíp dễ dàng dao động đảm bảo có khả truyền lực dọc ngang Nếu phận đàn hồi lò xo xoắn phải dùng thêm hai đòn dọc hai đòn dọc Đòn dọc nối với cầu, đòn dọc nối với khớp trụ (hình 2.2) Để đảm bảo truyền lực ngang ổn định vị trí thùng xe so với cầu người ta phải dùng thêm “đòn Panhada” Hình 2.2 Treo phụ thuộc loại lị xo xoắn ốc 1.Dầm cầu; 2.Lò xo xoắn ốc; Giảm chấn; 4.Đòn dọc 5.Đòn dọc trên; Thanh giằng Panhala Lị xo xoắn ốc trường hợp đặt đòn dọc đặt cầu Giảm chấn thường đặt lòng lò xo xoắn ốc để chiếm khơng gian Hệ thống treo phụ thuộc xe gặp dạng sau đây: − Treo phụ thuộc có phận đàn hồi nhíp − Treo phụ thuộc có lị xo xoắn ốc nhiều đòn liên kết (treo nhiều khâu) − Treo phụ thuộc có cấu trúc dạng địn dọc 1.2.2 Hệ thống treo độc lập Đặc điểm: − Hai bánh xe không lắp dầm cứng mà lắp loại cầu rời, chuyển dịch bánh xe không phụ thuộc vào (nếu coi thùng xe đứng yên) − Mỗi bên bánh xe liên kết đòn ngang làm cho khối lượng phần không treo nhỏ mô men qn tính nhỏ xe chuyển động êm dịu − Hệ treo không cần dầm ngang nên khoảng khơng gian cho dịch chuyển chủ yếu khoảng không gian bên sườn xe hạ thấp trọng tâm xe nâng cao vận tốc xe SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ − − − − − GVHD: Trong hệ thống treo độc lập phân loại sau: Dạng treo đòn ngang Dạng treo M.Pherson Dạng treo kiểu địn dọc Dạng treo kiểu địn dọc có ngang liên kết Dạng treo đòn chéo Đặc điểm kết cấu dạng treo: Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý hệ treo đòn ngang 1.Bánh xe; Giảm chấn; Lò so; 4.Đòn trên; 5.Đòn dưới; Đòn đứng Dạng treo Mc.Pherson: ∗ Đặc điểm: Hệ treo biến dạng hệ treo địn ngang ta coi địn ngang có chiều dài địn ngang có chiều dài khác Chính nhờ cấu trúc mà ta có khoảng khơng gian phía để bố trí hệ thống truyền lực khoang hành lý Sơ đồ cấu tạo hệ treo (Hình 2.7) bao gồm: đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, đầu gối khớp cầu B đầu lại bắt vào khung xe Bánh xe nối cứng với vỏ giảm chấn Lị xo đặt lồng vỏ giảm chấn trục giảm trấn Nếu ta so sánh với hệ treo địn ngang hệ treo Mc.Pherson kết cấu chi tiết hơn, khơng chiếm nhiều khoảng khơng giảm nhẹ trọng lượng kết cấu Nhưng nhược điểm chủ yếu hệ treo Mc.Pherson giảm chấn vừa phải làm chức giảm chấn lại vừa làm nhiệm vụ trụ đứng nên trục giảm chấn chịu tải lớn nên giảm trấn cần phải có độ cứng vững độ bền cao kết cấu giảm chấn phải có thay đổi cần thiết ∗ Mối quan hệ động học hệ treo Mc.Pherson: SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: Trong hệ thống treo nói chung, hệ treo cầu dẫn hướng nói riêng góc đặt bánh xe có ý nghĩa vô quan trọng Chúng phải đảm bảo cho việc điều khiển nhẹ nhành, xác, khơng gây lực cản lớn làm mòn lốp nhanh Trong q trình chuyển động bánh xe ln ln dao động theo phương thẳng đứng, dao động kéo theo thay đổi góc nghiêng ngang, độ chum trước bánh xe khoảng cách hai vết bánh xe, đồng thời chúng làm thay đổi góc nghiêng dọc nghiêng ngang trụ xoay dẫn hướng Các quan hệ thơng số phụ thuộc vào chuyển vị bánh xe theo phương thẳng đứng mối quan hệ động học hệ treo Hình 2.7 Sơ đồ cấu tạo hệ Mc.Pherson 1.Giảm chấn đồng thời trụ đứng; Đòn ngang dưới; Bánh xe; Lò xo; Trục giảm trấn; P.tâm quay bánh xe; S Tâm quay tức thời theo mặt phẳng ngang thùng xe Trên hình 2.8 biểu diễn mối quan hệ động học hệ treo Mc.Pherson: a) b) c) Hình 2.8 Mối quan hệ động học hệ treo Mc.Pherson Sự thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe trụ xoay dẫn hướng Sự thay đổi góc nghiêng dọc trụ, xoay dẫn hướng SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: Sự thay đổi độ chụm trước bánh xe 1.3 Cấu tạo chung hệ thống treo 1.3.1 Bộ phận đàn hồi Bộ phận đàn hồi phận mềm nối bánh xe thùng xe, nhằm biến đổi tần số dao động cho phù hợp với thể người (60 ÷ 80 lần/ph) Bộ phận đàn hồi bố trí khác xe cho phép bánh xe dịch chuyển theo phương thẳng đứng Nó bao gồm hay số phần tử đàn hồi chia loại phần tử đàn hồi kim loại (nhíp, lị xo trụ, xoắn) phần tử đàn hồi phi kim loại (vấu cao su, khí nén, thuỷ khí…) *Bộ nhíp Bộ nhíp cấu tạo nhíp dẹt tiết diện hình chữ nhật,có độ dài bán kính cong khác nhau, xếp chồng lên Các nhíp bắt chặt với chống xô dọc bu lông chữ U, chống xơ ngang quang nhíp phụ Hình 1.3.1.Bộ phận đàn hồi loại nhíp Khung xe ; Vấu chống va đập; Chốt Lá nhíp; 5.Quang nhíp; Quang treo *Lò xo trụ Lò xo trụ chủ yếu sử dụng ô tô du lịch làm phận đàn hồi Lị xo trụ có tiết diện trịn hay vng Hình 1.3.2.Lị xo trụ Dầm cầu; Đòn dưới; 3.Lò xo trụ SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: Lò xo trụ làm từ dây thép lị xo đặc biệt, quấn thành hình ống Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo bị xoắn bị nén Lúc này, lượng ngoại lực dự trữ va đập bị giảm bớt Lò xo dùng nhiều xe du lịch với hệ thống treo độc lập *Thanh xoắn Thanh xoắn dùng số tơ du lịch, có kết cấu đơn giản bố trí khó khăn xoắn có chiều dài lớn Nó thép lị xo, dùng tính đàn hồi xoắn cản lại “sự lắc” xe Một đầu xoắn cố định vào khung, đầu gắn vào kết cấu chịu tải xoắn.Thanh xoắn dùng làm ổn định *Đàn hồi loại khí Hình 1.3.3.Bộ phận đàn hồi loại khí Bình chứa khí; Bộ giảm chấn; Bộ dẫn hướng Bộ phận đàn hồi loại khí có cấu tạo theo kiểu bình cao xu, có chứa khí nén Có thể tự động thay đổi độ cứng hệ thống treo (bằng cách thay đổi áp suất bên phần tử đàn hồi) ứng với tải trọng tĩnh khác độ võng tĩnh tần số dao động riêng khơng đổi *Đàn hồi thuỷ khí Hình 1.3.4.Bộ phận đàn hồi thủy khí Chất khí; Pít tơng ngăn cách; Van tiết lưu Pít tơng địn giảm chấn; Chất lỏng SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: = 0,4287 (cm4) I I = (cm ) Để thuận tiện q trình tính tốn ta lập bảng sau: BẢNG TÍNH ĐỘ CỨNG NHÍP SAU S T T lK (cm) IK (cm4) YK-YK+1 (cm-4) ak+1 (cm) a3k+1(YK-YK+1) (cm-1) 51,5 51,5 43,034 37,874 32,714 27,554 0,1429 0,2858 0,4287 0,5716 0,7145 0,8574 3,499 1,166 0,583 0,35 0,233 1,166 14,421 23,532 32,643 41,754 51,5 3.497,862 7.599,115 12.170,487 16.980,121 159.308,228 = 0,85 x 60,13 = 51,11 (kg/cm) hệ số lấy (1/cm ) ak = l1 – lk (k = 2÷n) lk – Chiều dài nửa nhíp thứ k lk = ln – (k=1÷n) Như ta có độ cứng lý thuyết: Ta có: Từ ta suy tải trọng tác dụng lên nhíp là: Z= C.f =51,11 x 9,6 = 490,7 (kg) Ta có cơng thức tính ứng suất SVTH: sau: 0,7145 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: A2 P + B2.X2 + C2.X3 = A3.X2 + B3.X3 + C3.X4 = *************** An Xn-1 + Bn Xn = Trong đó: Ak = Bk = – () Ck = (k=2…n) Từ thông số biết ta tính giá trị thơng số bảng sau: BẢNG XÁC ĐỊNH HỆ SỐ AK, BK, CK STT lk Jk/Jk-1 51,5 51,5 43,034 37,874 32,714 27,554 Ta có hệ phương trình sau: 288,75 - 2X2 + 0,756X3 1,3X2 -2X3 + 0,821X4 1,2X3 - 2X4 + 0,797X5 1,24X4 - 2X5 + 0,765X6 SVTH: Ak Bk Ck 1,00 1,30 1,20 1,24 1,28 -2 -2 -2 -2 -2 0,756 0,821 0,797 0,765 =0 =0 =0 =0 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: 1,28X5 - 2X6 =0 P: Tải trọng phân cầu trước bên nhíp: P = X1 = Z/2 = = 288,75 (kg) Giải hệ phương trình phương pháp Matlab ta kết sau: X2 = 2,08*X6 = 235,56 (kg) X3 = 2,13*X6 = 241,22 (kg) X4 = 1,9*X6 = 215,17 (kg) X5 = 1,56*X6 = 176,67 (kg) X6 = = 113,25 (kg) 4.3.2 Tính ứng suất tĩnh tiết diện nhíp Mơmen điểm A (Điểm tiếp xúc với nhíp phía dưới): MA = Xk (lk - lk+1) Mômen điểm B (tại quang nhíp (tại ngàm)): MB = Xklk -Xk+1lk+1 Wu: mơđun chống uốn điểm tiết diện tính tốn Ta lập bảng tính ứng suất nhíp có chung kích thước nên chúng có momen chống uốn = = 0,41 (cm3) Bảng ứng suất sinh nhíp SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ơ TƠ GVHD: K lk (cm) Wk (cm3) Xk (kg) MB (kg.cm) 51,5 51,5 43,034 37,874 32,714 27,554 0,41 0,41 0,41 0,41 0,41 0,41 288,75 235,56 241,22 215,17 176,67 113,25 2739,29 1750,68 2231,31 2369,77 2659,09 3120,49 Với ứng suất cho (kg/cm ) MA (kg.cm) (kg/cm2) 6681,18 4269,95 5442,23 5779,92 6485,59 7610,95 1994,25 1244,70 1110,28 911,62 3120,49 4864,03 3035,84 2707,99 2223,46 7610,95 phép: = 900 ho Pk D Ta nhận thấy nhíp hồn tồn thỏa mãn điều kiện bền 4.3.3 Tính bền chi tiết nhíp a) Tính bền tai nhíp Sơ đồ tính bền tai nhíp biểu diễn hình bên Trong đó: D - đường kính tai nhíp h0 - chiều dầy nhíp chính, h0 = mm b - chiều rộng nhíp, b = 50 mm Tai nhíp chịu tác dụng lực kéo P k hay lực phanh Pp Trị số lực xác định theo công thức sau: Pkmax = Ppmax = ϕ Zbx Trong đó: ϕ - Hệ số bám, lấy ϕ = 0,75 Zbx - Phản lực đường lên bánh xe, Zbx = 5.775 N SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: ⇒ Pkmax = 0,75 x 5.775 = 4331,25 N - Đường kính lớn tai nhíp tính theo cơng thức sau:   = 37,6 (mm) Chọn D = 35 (mm) - Ứng suất uốn tai nhíp : ; ; 129,94 N/mm2 - Ứng suất nén (hoặc kéo) tai nhíp : 3,09 N/mm2 - Ứng suất tổng hợp tai nhíp : σth = σuốn + σnén = 129,94 + 3,09 = 133,03 N/mm2 - Ứ ng suất tổng hợp cho phép : [σth] = 350MN/m2 = 350 N/mm2 ⇒ σth < [σth] Vậy tai nhíp đủ bền b) Tính bền chốt nhíp Đường kính chốt nhíp chọn đường kính danh nghĩa tai nhíp: Dchốt = 35 (mm) Nếu chốt nhíp chế tạo thép bon trung bình (thép 30 40) xianua hố ứng xuất chèn dập cho phép – N/mm chế tạo thép hợp kim có thành phần bon thấp (20X) thấm bon trước tơi ứng xuất chèn dập cho phép 7,5 – N/mm2 Chọn vật liệu chế tạo chốt nhíp thép hợp kim có thành phần bon thấp (20X) thấm bon sau tơi ứng suất chèn dập cho phép: [σcd] = 7,5 (N/mm2) Chốt nhíp kiểm nghiệm theo ứng suất chèn dập: σchèn dập Trong đó: D: đường kính chốt nhíp D = 35 (mm) b: bề rộng nhíp b = 50 (mm) Thay số ta có: σchèn dập = (N/mm2) Như ứng suất chèn dập sinh nhỏ ứng suất cho phép vật liệu, σcd < [σcd] Vậy chốt đảm bảo bền 4.4 Tính tốn giảm chấn SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ • GVHD: Xác định hệ số cản giảm chấn Kg Hệ số cản hệ thống treo K góp phần quan trọng, tạo độ êm dịu xe Tương tự phận đàn hồi, tùy thuộc cách lắp giảm chấn xe Hệ số cản giảm chấn Kg khơng hệ số cản hệ thống treo • Hệ số cản hệ thống treo: Trong lý thuyết ôtô để đánh giá dập tắt chấn động người ta sử dụng hệ số dập tắt chấn động tương đối sau: Trong đó: C: Độ cứng hệ thống treo M: Khối lượng treo tính bánh xe ψ: Hệ số dập tắt chấn động (Ở ôtô ψ = 0,15÷0, 3) Lấy ψ = 0, 25 Gt : Trọng lượng treo tính bánh xe trạng thái tĩnh Gt = 5.775 (N) g: Gia tốc trường g = 10 (m/s2) ft: Độ võng tĩnh hệ thống treo ft = 10 (cm) ⇒ Hệ số cản hệ thống treo xác định công thức: Ktr = ⇒ Ktreo = 0, 25* = 1443,75 (Ns/m) Hệ số cản trung bình giảm chấn: Bố trí giảm chấn nghiêng góc 30 so với phương thẳng đứng để thoả mãn khơng gian bố trí gầm xe Từ sơ đồ bố trí giảm chấn: Kgc = (Ns/m) Với ÷3 chọn • Tính tốn hệ số cản giảm chấn Ta có phương trình: Kn+ Ktr = Kgc (1) SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ơ TƠ GVHD: Trong đó: Kn, Ktr: hệ số cản chấn động phận giảm chấn tương ứng với hành trình nén trả Với giảm chấn, lực cản hành trình trả thường lớn hành trình nén với mục đích bánh xe qua chỗ gồ ghề giảm chấn bị nén nhanh không truyền lên khung xe xung lực lớn ảnh hưởng đến độ bền khung xe sức khoẻ người xe Do lượng hấp thụ vào chủ yếu hành trình trả Trong thực nghiệm thường thấy giảm chấn có quan hệ sau: K trả = (2,5÷3) Kn Chọn Ktrả = Kn (2) Từ (1) (2) ta có hệ phương trình: ⇔  Xác định lực cản giảm chấn trình trả, nén giai đoạn làm việc bình thường với vận tốc nhỏ Ptr = Ktr.Vg Pn = Kn Vg Vg: Tốc độ piston trong hành trình trả nén Vg = 0,3 (m/s) ⇒ Ptr = Ktr.Vg = 2.500,65 x 0,3 = 750,2 (N) Pn = Kn.Vg = 833,55 x 0,3 = 250,07 (N) Giai đoạn làm việc chế độ giảm tải với vận tốc lớn lúc van giảm tải mở hệ số cản giảm chấn giảm xuống.khi tính tốn lấy ⇒ K’n = 0,6.Kn = 0,6 x 833,55 = 500,13 (Ns/m) K’tr = 0,6.Ktr = 0,6 x 2.500,65 = 1.600,39 (Ns/m) Vận tốc làm việc tối đa giảm chấn thường không vượt 0,6 m/s lực cản tối đa hành trình tính Ptrmax = Ptr+ K’tr (0,6-Vg) = 750,2 + 1.600,39 (0,6 - 0,3) = 1.230,32 (N) Pnmax = Pn+ K’n (0,6-Vg) = 250,07 + 500,13 (0,6 - 0,3) = 400,11 (N) SVTH: Đồ thị đặc tính giảm chấn sau ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ơ TƠ • GVHD: Xác định kích thước ngồi giảm chấn Xác định đường kính, chiều dài pít tơng kích thước sơ phận giảm chấn xác định hình vẽ Đường kính pít tơng giảm chấn xác định sơ theo trọng lượng toàn xe 21.800 (N) Ta chọn: d = 22 mm Hình giảm chấn Ta có: Từ đó: Ta có đường kính vỏ giảm chấn Dn = (mm) Ta chọn Dn = 34 (mm); D = 31 (mm); = 20 (mm); 6,6 (mm) (mm); (mm); (mm); (mm) Chiều dài phần thân giảm chấn: L = Lv + Lp+ Lg + Lm = 16 + 20 + 30 + 434 = 500 (mm) Hành trình cực đại giảm chấn: Với độ võng tĩnh nhíp 10 (cm) Ta chọn: Lg = 434 (mm) SVTH: = ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: Kiểm tra điều kiện làm việc giảm chấn chế độ làm việc căng thẳng xác định V = 0,3 m/s Công suất tiêu thụ giảm chấn xác định: Ng = (W) Công suất tỏa nhiệt giảm chấn Nt = 427 α F (Tmax - Tmin) Trong đó: α: hệ số truyền nhiệt α = 0, 120 ÷ 0,168 J/m2 Chọn α = 0,130 J/m2 Nhiệt độ cho phép Tmax=1200 Tmin = 200 F = ∏ L = 3,14 x 0,034 x 0,5 = 0,05338 (m2) ⇒ Nt = 427 x 0,130 x 0,05338 x (120 - 20) = 296,31 (W) ⇒ Nt ≥ Ng Như giảm chấn thỏa mãn điều kiện truyền nhiệt • Xác định kích thước lỗ van giảm chấn Tổng diện tích lưu thơng lỗ van giảm chấn (số lỗ kích thước lỗ van) định hệ số cản giảm chấn Theo công thức: Trong đó: Q: Lưu lượng chất lỏng qua lỗ tiết lưu Ft: Tổng diện tích lỗ van : Hệ số tổn thất: Khi tính tốn lấy = 0, ÷ 0, 75 Chọn = 0, p: Áp suất chất lỏng giảm chấn : Trọng lương riêng chất lỏng g: Gia tốc rơi tự do: 9, 8m/s² Q: Lưu lượng chất lỏng qua lỗ tiết lưu SVTH: = 9.100 N/m² ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: Fp: Diện tích pít tơng giảm chấn Chọn đường kính Piston d = 22 mm Fp = = (m2) Vg = 0,3 m/s (vận tốc giảm chấn làm việc) Đối với loại giảm chấn thủy lực chiều khơng đối xứng với hành trình trả (trả, trả mạnh), hành trình nén (nén, nén mạnh) có áp suất chất lỏng tương ứng sinh ép lò xo van trả nén phần hay mở hoàn tồn Để đơn giản ta tính kích thước lỗ trường hợp nén, trả mạnh (khi van mở hồn tồn) -Xác định kích thước lỗ van nén Qn = (m3/s) Pn = (N/m2) -Tính tổng diện tích lỗ van nén: => Fn = 1,367x10-5 (m2) -Tính đường kính lỗ van nén: Chọn số lỗ van n = => d = 2,09 (mm) -Xác định kích thước lỗ van trả Ptr = = = 622.180,2017 (N/m2) -Tính tổng diện tích lỗ van trả: = 4,45x10-6 (m2) -Tính đường kính lỗ van trả: Chọn số lỗ van n = => d = 1,19 (mm) -Van lưu thông đế van hành trình trả (van giảm tải) Tổng diện tích lỗ van xác định: SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ơ TƠ GVHD: Trong đó: Qk: Thể tích buồng bị rỗng thời gian 1s Qk == 7,85x10-5(m3/s) Qt: Lưu lượng dầu qua van hành trình trả, Qt = = 9,0432x10-5 (m3/s) ⇒ Chọn số lỗ van n = ⇒ d = 1,28 (mm) -Van giảm tải hành trình nén Van giảm bắt đầu làm việc vận tốc piston đạt 0,3 (m/s) Ta có : Qgt = Qmax - Qnmax Trong : Qgt: Lưu lượng chất lỏng qua van giảm tải Qmax: Lưu lượng lớn qua van giảm tải van nén Qmax = 0,6 = 2,28.10-4 (m3/s) Qnmax: Lưu lượng lớn qua van nén pnmax = ⇒ ⇒ Qgt = (2,28 – 1,48) x 10-4 = 0,8 x 10-4 (m3/s) Diện tích van giảm tải: Chọn số lỗ van n = => d = 0,8 (mm) • Xác định kích thước số chi tiết giảm chấn -Lị xo van giảm tải hành trình trả Lị xo tính tốn loại lị xo hình trụ bước ngắn Khi giảm chấn làm việc vận tốc v>0,3(m/s) chất lỏng qua van sinh áp lực thuỷ động R cân với lực căng ban đầu lò Flx làm cho van trả mạnh mở hoàn toàn SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: ⇒ (1) Trong đó: Flx: Lực căng ban đầu lị xo (N) C: Độ cứng lò xo (N/m) ∆X : Độ nén ban đầu lò xo (m) Chọn ∆x = 5.10-3(m) R : Lực tác dụng tia chất lỏng qua van lên chắn Theo động học chất lỏng R xác định định lý Ơle1 (hay phương trình động lượng) (N) γ: Trọng lượng riêng chất lỏng (N/m3) g: Gia tốc trọng trường g = 9,8(m/s2) ∑f: Tổng diện tích lỗ van (m2) ∑f = 4,45 x 10-6 (m2) v: Vận tốc dòng chất lỏng qua van (m/s) v = 49,5(m/s) Mặt khác theo sức bền vật liệu độ cứng lò xo C xác định theo biểu thức sau: (2) Trong đó: d: Đường kính sợi lị xo (m) G: Mơ đun trượt vật liệu G = x 1010(N/m2) n: Số vòng lò xo Chọn n = vòng R: Bán kính lị xo (m) Chọn R = 10.10-3(m) Từ (1) (2) ta có cơng thức xác định đường kính sợi lị xo: ⇒ ⇒ d = 1,595.10-3 (m) = 1,595 (mm) Lị xo van trả mạnh có đường kính d = 1,6 (mm) -Lị xo van giảm tải nén Lị xo tính tốn loại lị xo hình trụ bước ngắn SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: Khi giảm chấn làm việc vận tốc v>0,3(m/s) chất lỏng qua van sinh áp lực thuỷ động R cân với lực căng ban đầu lò F lx làm cho van nén mạnh mở hồn tồn (1) Trong đó: Flx: Lực căng ban đầu lò xo (N) C: Độ cứng lò xo (N/m) ∆X : Độ nén ban đầu lò xo (m) Chọn ∆x = x 10-3(m) γ: Trọng lượng riêng chất lỏng (N/m3) g: Gia tốc trọng trường g = 9,8 (m/s2) R: Lực tác dụng tia chất lỏng qua van lên chắn Theo động học chất lỏng R xác định định lý Ơle (hay phương trình động lượng) (N) ∑f: Tổng diện tích lỗ van (m2) = 1,367 x 10-5(m2) v: Vận tốc dòng chất lỏng qua van (m/s) v = 24 (m/s) Mặt khác theo sức bền vật liệu độ cứng lò xo C xác định theo biểu thức sau: (2) Trong đó: d: Đường kính sợi lị xo (m) G: Mơ đuyn trượt vật liệu G=8.1010(N/m2) n: Số vòng lò xo Chọn n = vịng R: Bán kính lị xo (m) Chọn R = 13.10-3(m) Từ (1) (2) ta có cơng thức xác định đường kính sợi lị xo: ⇒ ⇒ d = 1,79 x 10-3(m) = 1,79 (mm) Lò xo van nén mạnh có đường kính d = (mm) SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: KẾT LUẬN Sau thời gian làm việc nghiêm túc khẩn trương, với giúp đỡ tận tình thầy Phạm Văn Thức Đến em hồn thành đồ án mơn học Tính tốn thiết kế tơ với đề tài: Tính tốn & thiết kế hệ thống treo tơ điện Vinfast VF e34 Phần thuyết minh bao gồm nội dung cơng việc tính toán thiết kế hệ thống treo Hệ thống treo phụ thuộc với nhíp đảm nhiệm chức phận đàn hồi, giảm chấn, dẫn hướng thoả mãn yêu cầu bản: - Đảm bảo êm dịu chuyển động xe hoạt động đường tốt đường xấu Tần số dao động cho phép giúp lái xe hàng hóa bị ảnh hưởng - Hoạt động giảm chấn có đặc tính thích hợp xe phù hợp với lực kích động mặt đường đảm bảo dập tắt dao động tương đối tốt Tạo ổn định cho vỏ xe mặt phẳng dọc phanh tăng tốc - Các nhíp thiết kế cho ứng suất nhíp điểm tăng độ bền nhíp khả làm việc - Đảm bảo độ an toàn tối đa cho xe chạy tốc độ - Đảm bảo độ bền độ bền lâu phù hợp với chu kỳ sửa chữa - Các chi tiết hệ thống treo kiểm bền đầy đủ đạt khả an toàn cho xe - Các chi tiết hệ thống treo thiết kế có kích thước phù hợp cho việc lựa chọn sửa chữa thay Sau hoàn thành đồ án em có thêm nhiều hiểu biết sâu sắc thiết kế tính tốn ơtơ nói chung hệ thống treo nói riêng Qua em ứng dụng vào thực tế tạo điều kiện thuận lợi trình làm việc sau Tuy khả cịn hạn chế nên đồ án em cịn nhiều thiếu sót Vì em kính mong bảo thầy mơn để em hồn thiện thêm kiến thức Một lần em xin chân thành cảm ơn Thầy môn, đặc biệt thầy Nguyễn Thành Sa nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình thiết kế tính tốn tơ – PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan [2] Tính tốn thiết kế tơ – Đặng Q [3] Giáo trình thiết kế tính tốn tơ máy kéo – Nguyễn Hữu Cẩn – Trương Minh Chấp – Dương Đình Khuyến – Trần Khang, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp -1971 [4] Trần Văn Địch (1999), Sổ tay công nghệ chế tạo máy (tập 1+2), NXB Khoa học Kỹ thuật [5] Trần Văn Địch chủ biên (1998), Công nghệ chế tạo máy (tập 1+2) [6] Lê Quang Minh - Nguyễn Văn Vượng (1992), Sức bền vật liệu, NXB Khoa học Kỹ thuật [7] Nguyễn Trọng Thiệp (1997), Chi tiết máy, NXB Giáo Dục [8] Đỗ Sanh (1997), Cơ học lý thuyết, NXB Giáo Dục SVTH: ... ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: MỤC LỤC SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO 1.1 Yêu cầu hệ thống treo Khái niệm hệ thống treo hiểu hệ thống liên kết bánh xe khung xe vỏ xe. .. hệ thống treo, xe Vinfast VF e34 chỗ sử dụng hệ thống treo sau phụ thuộc kiểu nhíp hợp lý SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ơ TƠ GVHD: CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO VINFAST VF E34 3.1 Xác định... nhàng 1.2 Phân loại hệ thống treo Hiện xe hệ thống treo bao gồm nhóm chính: Hệ thống treo phụ thuộc hệ thống treo độc lập Trong hệ thống treo phụ thuộc (hình 2.1.a) bánh xe đặt dầm cầu liền,