Phần 3: HỆ THÔNG TREO Ô TÔ

Phần 3 HỆ THÔNG TREO Ô TÔ 3 1 CHỨC NĂNG – YÊU CẦU HỆ THỐNG TREO Ô TÔ 3 1 1 Chức năng Hệ thống treo là tập hợp tất cả các cơ cấu dùng để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ôtô máy kéo với các cầu hay hệ thống c.

Phần 3: HỆ THÔNG TREO Ô TÔ 3.1 CHỨC NĂNG – YÊU CẦU HỆ THỐNG TREO Ô TÔ 3.1.1 Chức Hệ thống treo tập hợp tất cấu dùng để nối đàn hồi khung vỏ ôtô máy kéo với cầu hay hệ thống chuyển động bánh xe, xích Hệ thống treo nói chung, gồm có ba phận là: phận đàn hồi, phận dẫn hướng phận giảm chấn Mỗi phận đảm nhận chức nhiệm vụ riêng biệt - Bộ phận đàn hồi: dùng để tiếp nhận truyền tải trọng thẳng đứng, làm giảm va đập, giảm tải trọng động tác dụng lên khung vỏ hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êm dịu cần thiết cho ô tô máy kéo chuyển động - Bộ phận dẫn hướng: dùng để tiếp nhận truyền lên khung lực dọc, ngang mômen phản lực mômen phanh tác dụng lên bánh xe Động học phận dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối bánh xe khung vỏ - Bộ phận giảm chấn: với ma sát hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lực cản, dập tắt dao động phần treo không treo, biến dao động thành nhiệt tiêu tán môi trường xung quanh Ngồi ba phận trên, hệ thống treo ô tô du lịch, ô tơ khách số tơ vận tải, cịn có thêm phận phụ phận ổn định ngang Bộ phận có nhiệm vụ giảm độ nghiêng dao động lắc ngang thùng xe 3.1.2 Yêu cầu Hệ thống treo phải đảm bảo yêu cầu sau đây: a) Đặc tính đàn hồi hệ thống treo (đặc trưng độ võng tĩnh f t hành trình động fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu chạy đường khơng tốt khơng bị va đập liên tục lên ụ hạn chế chạy đường xấu không phẳng với tốc độ cho phép Khi xe quay vịng, tăng tốc phanh vỏ xe không bị nghiêng, ngửa hay chúc đầu TẦN SỐ DAO ĐỘNG ÊM DỊU => Y HỌC => (60-90) dao động/phút Tần số dao động tự do: 2 = = (6,3 đến 9,4) [rad/s] Trong đó: C la độ cứng fận đàn hồi; m : khối lượng phận đàn hồi b) Tính dẫn hướng bánh xe tốt: định phận dẫn hướng, phải đảm bảo cho xe chuyển động ổn định có tính điều khiển cao, cụ thể (không thay đổi tương quang kích thước dài sở L rộng sở B0); đảm bảo trì chiều rộng sở góc đặt trụ quay đứng bánh xe dẫn hướng không đổi thay đổi không đáng kể; đảm bảo tương ứng động học bánh xe truyền động lái, để tránh gây tượng tự quay vòng dao động bánh xe dẫn hướng xung quanh trụ quay c) Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động hiệu êm dịu Lý thuyết dao động ô tô => hệ số dập tắt dao động tương đối (hệ số cản tương đối) = 0,15 đến 0,30 Ngồi ra, cịn có yêu cầu chung: - Có khối lượng nhỏ (nhất phần không treo) - Kết cấu đơn giản, dễ bố trí Hệ thống làm việc bền vững, tin cậy - Giá thành thấp, có tính cạnh tranh thương mại 3.1.3 Phân loại sơ 3.1.3.1 Phân loại theo phần đàn hồi, gồm có: - Loại kim loại, gồm: nhíp lá, lị xo xoắn, xoắn - Loại cao su: chịu nén - Loại khí nén thuỷ khí 3.1.3.2 Phân loại theo phận giảm chấn (dập tắt dao động): - Loại giảm chấn thuỷ lực: tác dụng chiều hai chiều - Loại giảm chấn ma sát cơ: gồm ma sát phận đàn hồi phận dẫn hướng 3.1.3.3 Phân loại theo dạng phận dẫn hướng: - Hệ thôn gs treo phụ thuộc: Đặc điểm đặc trưng dùng với dầm cầu liền Bởi vậy, dịch chuyển bánh xe cầu phụ thuộc lẫn Việc truyền lực mô men từ bánh xe lên khung thực trực tiếp qua phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ địn Hệ thống treo phụ thuộc sử dụng phổ biến tất loại tơ Nó có ưu điểm là: kết cấu đơn giản, giá thành rẻ đảm bảo yêu cầu cần thiết, xe có tốc độ chuyển động lớn - Hệ thống treo độc lập: với dầm cầu cắt, cho bánh xe dịch chuyển độc lập Bộ phận hướng trường hợp loại đòn, loại đòn - ống hày gọi Makferxon Loại địn lại có loại: địn, địn, loại đòn lắc mặt phẳng ngang, lắc mặt phẳng dọc lắc mặt phẳng chéo Hệ thống treo độc lập thường sử dụng chủ yếu cầu trước tơ du lịch Nó có ưu điểm là: - Cho phép tăng độ võng tĩnh động hệ thống treo, nhờ tăng độ êm dịu chuyển động - Giảm tượng dao động bánh xe dẫn hướng hiệu ứng mô men quay - Tăng khả bám đường, tăng tính điều khiển ổn định xe - Phức tạp đắt tiền sử dụng cầu chủ động Vì tô du lịch đại thường sử dụng hệ thống treo phụ thuộc cầu sau Hệ thống treo độc lập cầu chủ động sử dụng tơ có tính động cao 3.2 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO HỆ THỐNG TREO 3.2.1 Bộ phận đàn hồi Bộ phận đàn hồi nằm thân xe bánh xe (nằm phần treo khơng treo) Với phương pháp bố trí vậy, bánh xe chuyển động đường mấp mô, hạn chế lực động lớn tác dụng lên thân xe, giảm tải trọng động tác dụng từ thân xe xuống mặt đường Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá, lị xo, xoắn, buồng khí nén, buồng thuỷ lực Đặc trưng cho phận đàn hồi độ cứng, độ cứng liên quan chặt chẽ với tần số dao động riêng (một thông số có tính định đến độ êm dịu) Muốn có tần số dao động riêng phù hợp với sức khỏe người an tồn hàng hố cần có độ cứng hệ thống treo biến đổi theo tải trọng Khi xe chạy non tải độ cứng phận đàn hồi cần thiết có giá trị nhỏ; xe chất đầy tải, phận đàn hồi cần phải có độ cứng lớn tương ứng để trì tần số dao động êm dịu Do vậy, xe tải có tải trọng thay đổi phạm vi lớn, có thêm phận đàn hồi phụ như: nhíp phụ, ụ tỳ hạn chế tải trọng động cao su biến dạng đủ cứng chịu tải cao a) Bộ phàn đàn hồi kiểu lò xo trụ Lò xo quấn thành hình trụ từ dây thép lị xo đặc biệt; có tính đàn hồi cao Khi đặt tải lên lị xo, dây lò xo bị xoắn ống lò xo bị nén; lúc lượng ngoại lực dự trữ lò xo va đập giảm bớt Bảng 1: Bảng tra cơng thức thiết kế lị xo D a Các hệ số k (*)  (**),  (***) bảng xác định theo tỷ số d b cho bảng Bảng 2: Bảng tra hệ số thiết kế lò xo (*) D/d 10 k 1,58 1,40 1,31 1,25 1,21 1,18 1,16 1,14 (**) a/b 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 - -  0,208 0,231 0,246 0,258 0,267 0,282 - - (***)  5,57 2,67 1,713 1,256 0,995 0,698 - - Độ cứng xác định từ yêu cầu tần số dao động êm dịu phận đàn hồi hệ thống treo: 2 = Lò xo trụ loại dùng nhiều ô tô du lịch với hệ thống treo độc lập phụ thuộc So với nhíp lá, phần tử đàn hồi dạng lị xo trụ có: * Ưu điểm: - Kết cấu chế tạo đơn giản - Trọng lượng nhỏ - Kích thước gọn, bố trí giảm chấn phận hạn chế hành trình bên lị xo * Nhược điểm: Chỉ tiếp nhận tải trọng thẳng đứng mà không truyền lực dọc ngang dẫn hướng bánh xe nên phải đặt thêm phận hướng riêng Phần tử đàn hồi lò xo chủ yếu loại lị xo trụ làm việc chịu nén với đặc tính tuyến tính My H Có thể chế tạo lị xo với bước thay đổi, dạng côn hay parabol để nhận đặc tính đàn hồi phi tuyến Tuy vậy, công nghệ chế tạo phức tạp, giá thành cao nên dùng Fy.6 Fy.5 x Fy a Fy Fy b c Hình 3.11: Các sơ đồ lắp đặt lị xo hệ thống treo [1] a- Khơng có lề; b- Bản lề đầu; c- Bản lề hai đầu Có ba phương án lắp đặt lị xo lên tơ là: - Lắp khơng lề (hình 3.11a) - Lắp lề đầu (hình 3.11b) - Lắp lề hai đầu (hình 3.11c) Khi lắp khơng lề, lò xo bị cong biến dạng làm xuất lực bên mô men uốn tác dụng lên lò xo, lắp lề đầu mơ men uốn triệt tiêu, lắp lề hai đầu mơ men uốn lực bên khơng Vì hai trường hợp đầu, lò xo phải lắp đặt để trạng thái cân tĩnh mômen uốn lực bên khơng Khi lị xo bị biến dạng max, lực bên mô men uốn làm tăng ứng suất lên khoảng 20% so với lò xo chịu lực tải với nén đạt lớn Lò xo định tâm gối đỡ bề mặt Giữa lò xo phận định tâm cần có khe hở khoảng (0,02÷0,025) đường kính định tâm để bù cho sai số chế tạo khơng xác Để tránh tăng ma sát vòng lò xo vành định tâm, chiều cao bước cần phải lấy 1÷1,5 đường kính sợi dây lị xo chịu tải lớn nhất; nghĩa vòng lò xo không chạm tải trọng Khi lị xo làm từ dây thép có đường kính khơng đổi biến dạng lị xo thay đổi tỉ lệ thuận với lực tác dụng Điều có nghĩa dùng lị xo mềm khơng đủ cứng để chịu tải lớn ngược lại dùng lò xo cứng để chịu tải trọng lớn lại giảm tính êm dịu chuyển động tải nhỏ Để khắc phục nhược điểm người ta sản xuất loại lị xo cải tiến như: lị xo có đường kính dây khác nhau, lị xo có bước khác nhau, lị xo v.v (xem hình minh họa bảng 1) b) Nhíp Là loại đàn hồi dùng phổ biến  Ưu điểm: + Kết cấu chế tạo đơn giản + Sữa chữa bảo dưỡng dễ dàng + Có thể đồng thời làm nhiệm vụ phận dẫn hướng phần nhiệm vụ phận giảm chấn  Nhược điểm: + Trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại + Thời gian phục vụ ngắn Kết cấu nhíp xây dựng xuất phát từ điều kiện: Kích thước nhỏ gọn có độ bền để dễ bố trí lên xe, tăng hệ số sử dụng vật liệu giảm khối lượng nên nhíp sử dụng nhíp nhiều nhíp (số nhíp khơng q 4) hay cịn gọi nhíp parabol Hình 3.1: Sơ đồ bố trí nhíp nhiều [1] h t Tiết diện nhíp: hình chữ nhật, hình thang, chữ T hay có rãnh b h l1 t1 b 3b 0.55b Hình 3.2:Tiết diện nhíp a-Chữ nhật; b-Hình thang; c-Kht rãnh [1] Kết cấu đầu nhíp theo dạng chữ nhật, hình thang hay van vát mỏng Hình 3.3: Dạng đầu nhíp [1] a-Chữ nhật; b-Hình thang; c-Ơ van vát mỏng Để lắp nhíp lên khung xe, đầu hay hai nhíp uốn cong lại thành tai nhíp Hình 3.4: Kết cấu tai nhíp [1] a-Tai nhíp khơng cường hóa; b,c,d,e-Tai nhíp cường hóa; f-Tai nhíp đúc riêng Để giảm tải cho nhíp phân bố tải lên người ta chế tạo có độ cong ban đầu khác nhau, sau ghép nhíp có độ cong Hình 3.5: Các nhíp có bán kính cong khác trạng thái tự [1] Các nhíp sau chế tạo lắp ghép với thành nhíp Kết cấu điển hình nhíp hình 3.6 Hình 3.6: Kết cấu nhíp [1] 1-Bu lơng trung tâm; 2-Vịng kẹp Để ghép thành bộ, nhíp đột lỗ dùng bu lông trung tâm xỏ qua xiết chặt lại Ngồi định vị gờ lồi rãnh lõm Hình 3.7: Định vị nhíp ghép gờ lồi rãnh lõm [1] Để nhíp khơng bị xoay lệch để truyền lực từ nhíp phía xuống hành trình trả, người ta dùng vịng kẹp để bó nhíp lại Hình 3.8: Sơ đồ kẹp bó nhíp [1] Hình 3.9: Nhíp parabol(tiết diện thay đổi theo chiều dài) [1] 1-Đệm cách; 2-Nhíp; 3-Bu lông trung tâm Sau giải phản lực, ta lập biểu đồ nội lực kiểm tra bền tiết diện nguy hiểm -Ứng suất tiết diện x đầu nhíp: -Ứng suất tiết diện ngàm: -Đối với nhíp cuối (i=n) , ứng suất có dạng : Trong đó: Wi : Mơmen chống uốn nhíp thứ i Wn : Mơmen chống uốn nhíp cuối -Đối với nhíp thứ i,(i=14n-1) Nếu: sxi= gi si hay gi = sxi / sI ; Với gi: Gọi hệ số phân bố ứng suất +Nếu gI =1 (tức sxi = si ) Sơ đồ ứng suất có dạng: Pi sxi Pi+1 si Li+1 Li + Chọn hệ số phân bố ứng suất i: Thực tế chứng tỏ ứng suất nhíp thường cao hẵn nhíp trung gian (trừ nhíp cuối ) Điều giải thích tồn nhíp coi dầm liền chịu tải trọng tập trung đầu mút R 1, đầu ngàm Vì ứng suất lớn ngàm phía chịu kéo ,tức ứng suất nhíp Dù dầm nhiều nhíp gộp lại, có dịch chuyển tương đối ,song qui luật phân bố ứng suất nhíp theo qui luật thớ chịu kéo ngồi có ứng suất lớn Vì đễ giảm ứng suất cho nhíp phải tăng chiều dài nhíp nhíp (lá nhíp thứ hai) Trường hợp đặc biệt ứng suất 1 lớn phải gia cường nhíp (bằng cách kéo dài nhíp thứ hai nhíp l =l1) Việc kéo dài nhíp thứ hai làm cho ứng suất nhíp thứ điểm tỳ nhíp thứ hai giảm rõ rệt giảm ứng suất tăng l2 nghĩa chọn 1< việc tính tốn thiết kế chiều dài nhíp trung gian Tuy giảm 1(tăng l2) tăng ứng suất nhíp tiếp sau cuối làm tăng đám kể ứng suất nhíp cuối Để chánh điều này, cần thiết phải nhanh chóng tăng i nhíp cuối cùng, để giảm chiều dài nhíp cuối Phân bố ứng suất nhíp khác nói chung khác nhau, điều phụ thuộc vào chiều dài nhíp trung gian i (i=24n-1) Hay nói cách khác chiều dài nhíp trung gian có ảnh hưởng lớn đến ứng suất nhíp Với thơng số nhíp cho trước L, Z t ,bi, hi.Ta xác định chiều dài nhíp trung gian, cho có nhíp tối ưu vấn đề lớn mà ta cần giải Bộ nhíp tối ưu thỏa mản u cầu : -Bộ nhíp có số nhíp (nmin) -Tuổi thọ nhíp đồng điều -Độ cứng phù hợp với tần số êm dịu cho phép Đối với trường hợp nhíp có chiều dầy (h = h2= .=hn), số nhíp tối thiểu xác định theo cơng thức trung bình nhíp sau: Với : Mơmen chống uốn mổi nhíp : ứng suất uốn cho phép Từ phương trình Có thể chọn Từ phương trình ứng suất nhíp ta có : Ta suy ra: Cứ từ phương trình ứng suất nhíp thứ (i-1) ta có: với (i=24n) Cần ý cần chọn si gi để si (i = i4n)£[st].Đặc biệt nhíp cuối thường có giá trị lớn vượt [st].Để đảm bảo sn [[st] với si = st b i=14n-1, hệ số gi =14n-1 , chọn.Sau tính tốn chiều dài nhíp ta kiểm nghiệm lại độ võng nhíp theo cơng thức: Với : X2 = l1- l2 X3 = l1- l3 Xi = l1- li Ji = J1 + J2+ +Ji = Nếu biểu diễn lực P qua tải trọng Z đặc nhíp với nhíp 1/ elíp thì: P=Z/ Vậy : Trong : E=2,15.105 MN/m2 :Mơduyn đàn hồi vật liệu Z: Tải trọng tác dụng lên hệ thống treo Ft :Độ võng tĩnh Như từ cơng thức [40], ta có độ cứng nhíp: Thực tế độ cứng nhíp nhỏ độ cứng tính tốn cơng nhíp thực dầm khơng Vì số nhíp thời gian bị uốn dịch chuyển có độ cong tương ứng Bên cạnh từ thực nghiệm cho thấy nhíp có khe hở sinh đầu nhíp Do thực tế nhíp ln ln mềm so với tính tốn Vì độ cứng thực tế nhíp độ cứng tính tốn nhân với hệ số a a = 0,8 0,87 -Giới hạn tương ứng với ôtô tải ôtô khách -Giới hạn tương ứng với ơtơ du lịch Tóm lại : Nếu nhíp khơng có phận đàn hồi phụ độ võng tĩnh tương ứng với tải trọng tỉnh Zt là: ft =Zt /a C Sơ đồ đặt lực lên nhíp hình vẽ H1.3 Lh1 Z2 Zn Lhn Lh2 Z1 Hình H1.3: Sơ đồ tính bền nhíp Hệ phương trình để xác định phản lực đầu nhíp thứ hai, thứ ba, thứ tư … Z2, Z3, Z4, … , Zn sau: A1.Z1 + B1.Z2 + C1.Z3 = A2.Z2 + B2.Z3 + C2.Z4 = A3.Z3 + B3.Z4 + C3.Z5 = Ak.Zk + Bk.Zk+1 + Ck.Zk+2 = (1.4) An-2.Zn-2 + Bn-2.Zn-1 + Cn-2.Zn = An-1.Zn-1 + Bn-1.Zn = Ví dụ: nhíp gồm nhíp => thiết lập phương trình sau: A1.Z1 + B1.Z2 + C1.Z3 = A2.Z2 + B2.Z3 + C2.Z4 = A3.Z3 + B3.Z4 + C3.Z5 = (1.4b) A4.Z4 + B4.Z5 + C4.Z6 = A5.Z5 + B5.Z6 + C5.Z7 = A6.Z6 + B6.Z7 = Trong Z1 tải trọng tác dụng lên đầu nhíp chính, biết cách xác định theo phương trình (1.3) Các phản lực từ Z 2, Z3, …, Zn phải tìm hệ (1.4); Các hệ số : Ak với số k = đến (n-1); Bk với số k = đến (n-1); Ck với số k = đến (n-2); xác định theo chiều dài hiệu dụng nhíp mơ men qn tính mặt cắt ngang theo cơng thức sau: (1.5) Ví dụ: Tính cho phương trình thứ (1.4) hay (1.4b); tức k=1 sau: (1.5b) Tính cho phương trình thứ hai (1.4) hay (1.4b); tức k=2 sau Trong Lk chiều dài hiệu dụng (kí hiệu L h(k)) tính theo (1.1) nhíp thứ k; cịn Jk [m4] mơmen q tính mặt cắt ngang nhíp thứ k; tính sau: (1.6) Trong : b bề rộng nhíp; hk độ dày nhíp thứ k, tính [m] Trình tự bước tính sau: Bước 1: Tính chiều dài hiệu dụng Lh(k) nhíp theo (1.1): K Lh(k) Lh1 Lh2 Lh3 Lh4 … … … … n-2 Lh(n-2) n-1 Lh(n-1) n Lhn Bước 2: Tính mơmen qn tính mặt cắt ngang nhíp theo (1.6): K hk (*) h1 h2 h3 h4 … … … … n-2 h(n-2) n-1 h(n-1) n hn Jk J1 J2 J3 J4 … … J(n-2) J(n-1) Jn Chú ý 1: Thường độ dày nhíp nhau; đơi nhíp (k=1) nhíp cuối (k=n) có độ dày lớn Chú ý 2: Đặc biệt có nhíp gồm hai (thậm chí lá), nhíp cuối có hai (chiều dài nhau) Khi mơ men qn tính mặt cắt ngang nhân đơi sau: (1.6b) (1.6c) Lúc cặp xem (lá kép) Ví dụ, nhíp có 11 có hai nhíp chính, hai nhíp cuối nhau, xem nhíp có Tức lập bảng cho lá: K k Lh(k) Lh1 Lh2 Lh3 Lh4 Lh5 Lh6 hk h1 h2 h3 h4 h5 h6 (*) Jk J1 J2 J3 J4 J5 J6 Trong J1 J9 tính theo (1.6b) (1.6c) Lh7 h7 Lh8 h8 Lh9 h9 J7 J8 J9 n-2 A(n-2) B(n-2) C(n-2) n-1 A(n-1) B(n-1) (-) n (-) (-) (-) Bước 3: Tính hệ số Ak, Bk, Ck theo cơng thức (1.5): K Ak Bk Ck A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 B3 C3 A4 B4 C4 … … … … … … … … Bước 4: Khi tính hệ số A k, Bk, Ck , xếp lại hệ phương trình (1.4) theo dạng ma trận đầy đủ trật tự sau (ví dụ nhíp có lá): B1.Z2 A2.Z2 0.Z2 0.Z2 + C1.Z3 + 0.Z4 + 0.Z5 + 0.Z6 + B2.Z3 + C2.Z4 + 0.Z5 + 0.Z6 + A3.Z3 + B3.Z4 + C3.Z5 + 0.Z6 + 0.Z3 + A4.Z4 + B4.Z5 + C4.Z6 + 0.Z7 + 0.Z7 + 0.Z7 + 0.Z7 + 0.Z8 + 0.Z8 + 0.Z8 + 0.Z8 + 0.Z9 + 0.Z9 + 0.Z9 + 0.Z9 = = = = - A1.Z1 0 0.Z2 0.Z2 0.Z2 0.Z2 + 0.Z3 + 0.Z3 + 0.Z3 + 0.Z3 + 0.Z4 + 0.Z4 + 0.Z4 + 0.Z4 + A5.Z5 + B5.Z6 + C5.Z7 + 0.Z8 + 0.Z9 + 0.Z5 + A6.Z6 + B6.Z7 + C6.Z8 + 0.Z8 + 0.Z5 + 0.Z6 + A7.Z7 + B7.Z8 + C7.Z9 + 0.Z5 + 0.Z6 + 0.Z7 + A8.Z8 + B8.Z9 = = = = (1.7) 0 0 Chú ý đặc điểm hệ phương trình (1.7) : + Phương trình thứ (pt đầu tiên) có hai số hạng với hệ số khác không B1 C1; hệ số A1 với Z1 (đã biết giá trị - tải trọng tác dụng lên nhíp xác định theo 1.3) nhân thành giá trị (bằng tích A1.Z1) chuyển sang vế sau dấu (=) + Phương trình thứ tám (pt cuối cùng) có hai số hạng với hệ số khác khơng A8 B8; cịn hệ số C8 khơng có - xem pt (1.4) (1.4b) điều kiện (1.5) bảng tính bước + Mỗi phương trình cịn lại có số hạng với hệ số theo biến (Z k) khác không (0) Ak, Bk Ck; hệ số biến Zk khác không (0) Như muốn giải hệ phương trình để tìm ẩn số phản lực Z 2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7, Z8 Z9 ta phải tính định thức ma trận hệ số phương trình (1.7) nhờ Microsoft Excell sau: B1 A2 0 0 0 C1 B2 A3 0 0 0 C2 B3 A4 0 0 0 C3 B4 A5 0 0 0 C4 B5 A6 0 0 0 C5 B6 A7 0 0 0 C6 B7 A8 0 0 0 C7 B8 - A1.Z1 0 0 0 Nghĩa nhập giá trị hệ số A, B, C cho ô (cell); giá trị lấy từ bảng tính bước3 ; cịn khác nhập vào giá trị không (0) Cách cột (Column) nhập giá trị cho cột vectơ số bên phải hệ phương trình (1.7) Tức vào giá trị tích ( - A 1.Z1) đầu tiên, cịn lại nhập số khơng (0) Bước 5: Khi tính thành lập bảng liệu trên, tiến hành giải để tìm nghiệm Z2, Z3, , Z9 sau: B1 A2 0 0 0 C1 B2 A3 0 0 0 C2 B3 A4 0 0 0 C3 B4 A5 0 0 0 C4 B5 A6 0 0 0 C5 B6 A7 0 0 0 C6 B7 A8 0 0 0 C7 B8 - A1.Z1 0 0 0 Det =MDETERM(nhắp chuột vào ô đầu B1, giữ chuột kéo đến cuối B8) a) Tính định thức cho ma trận hệ số: => Để tính định thức, chọn ô bên bảng số liệu, nhập dấu = đánh tên hàm tính định thức MDETERM( Cứ vậy, tính hết phản lực Z n cuối (có ẩn Zk , làm động tác nhiêu lần) Bước 6: Tính bền cho nhíp Sau có phản lực tác dụng lên đầu nhíp, ta tiến hành tính ứng suất uốn cho nhíp sau: a) Đối với nhíp thứ nhíp áp chót (áp cuối): Mỗi nhíp tính bền hai vị trí nguy hiểm: vị trí nhíp tỳ lên (A), vị trí ngàm (vị trí bu-lơng quang nhíp B) Sơ đồ lực tác dụng lên nhíp hình H1.4 Lh1 B Z1 A Lh2 Z2 Hình H1.4: Sơ đồ tính bền nhíp Mơ men uốn điểm tỳ với nhíp (tại A): [N.m] (1.9) Ứng suất uốn A: [N/m2] (1.9b) Trong đó: W1 mơ men chống uốn nhíp thứ nhất, xác định bằng: [m3] (1.9c) Mô men uốn ngàm (tại B): [N.m] (1.20) Ứng suất uốn ngàm (B) tính giống cơng thức (1.9b), tức là: [N/m2] (1.20b) Chú ý nhíp hai mơmen chống uốn W u1 tính theo (1.9c) nhân thêm Tương tự tính thứ (lá thứ n-1) b) Đối với nhíp cuối cùng: Khơng có phản lực tỳ từ tác dụng lên, sơ đồ nhíp tính bền vị trí ngàm (vị trí bu-lơng quang nhíp B) Sơ đồ lực tác dụng lên nhíp cuối hình H1.5 Lhn Zn B Hình H1.5: Sơ đồ tính bền nhíp cuối Mơ men uốn ngàm (tại B): [N.m] (1.21) Ứng suất uốn ngàm (B): [N/m2] (1.21b) Cũng nhíp cuối gồm hai mơmen chống uốn Wu2 tính theo (1.9c) nhân thêm Chú ý : Ứng suất cho phép nhíp tính theo tải định mức lấy bằng: [u] = 500 [MN/m2] = 500.106 [N/m2] Nếu ứng suất tính tốn điểm nhíp vượt giá trị cho phép phải cải tạo lại nhíp theo hướng sau 1) Thêm nhíp => Nếu tính ứng suất trung bình tất giá trị ứng suất mà lớn giá trị cho phép phải thêm nhíp (1.21c) n tổng số tất giá trị ứng suất đưa vào cơng thức tính trung bình Ví dụ với nhíp có 17 (8x2+1) giá trị, tức n = 17 Thường để đơn giản thêm nhíp nhíp cuối Và phải tính tốn kiểm tra lại từ đầu (với nhíp cuối kép) => Nếu nhíp cuối có ứng suất q lớn, phải thêm nhíp nhíp cuối cùng; phải tính tốn kiểm tra lại từ đầu với nhíp cuối kép => Nếu nhíp có giá trị ứng suất A lớn so với giá trị cho phép, phải tăng cường thêm nhíp cho nhíp (lót nhíp chính) Và dĩ nhiên phải tính tốn kiểm tra lại từ đầu với nhíp kép Chiều rộng nhíp thêm vào phải bề rộng nhíp ngun thủy, độ dày tùy ý Bộ nhíp sau tính tốn bền phải kiểm tra độ êm dịu Nói chung, ứng suất trung bình tất giá trị tính tốn xấp xỉ nhỏ ứng suất cho phép hy vọng tiêu êm dịu đạt yêu cầu Còn ứng suất trung bình thấp q (bền q) độ êm dịu khơng đạt (bộ nhíp cứng quá) Độ êm dịu tính sơ theo tiêu độ võng tĩnh cho cơng thức: [m] (1.22) E mơ-đun đàn hồi kéo nén vật liệu làm nhíp, E = 2,1.10 11 [N/m2]; cịn J mơmen qn tính [m4] mặt cắt ngang tổng tất nhíp, xác định cơng thức: (1.22b) n tổng số tất nhíp, b bề rộng nhíp [m] cịn h k độ dày nhíp thứ k 3.6 Tính phận đàn hồi kiểu xoắn Đường kính xoắn xác định từ điều kiệu chịu ứng suất tiếp lớn tác dụng tải trọng Mmax :  [] [N/m2] (1.22) [m3] Trong đó: Md mô-men xoắn tác dụng lên ứng với độ võng động f d; d đường kính xoắn đơn Và độ cứng xoắn xác định từ mô-men xoắn tác dụng Mt: [N.m/rad] Ở x góc xoắn chịu tải trọng tĩnh [rad] Còn độ cứng Cx & chiều dài làm việc xoắn l x xác định từ yêu cầu độ cứng xoắn [N.m/rad] Với J0 mơ men qn tính độc cực [m4], với : [m4] 3.6 Tính tốn phận giảm chấn 3.6.1 Đặc tính giảm chấn Đặc tính giảm chấn đường biểu diễn quan hệ lực cản giảm chấn sinh tốc độ piston Fg = f(Vp) Lực cản giảm chấn (Fg) phụ thuộc vào tốc độ dịch chuyển piston giảm chấn (V g) theo công thức sau, theo [1]: Fgn = KgnVgm (1.30) Fgtr = KgtrVgm Trong đó: m = 1,0 ÷ 2,0: Số mũ, giá trị phụ thuộc kích thước lỗ tiết lưu, độ nhớt chất lỏng kết cấu van Do trường hợp tổng qt, đặc tính giảm chấn đường phi tuyến Tuy nhiên tính tốn, để đơn giản thừa nhận m = Fgn = Kgn.Vg Fgt = Kgtr.Vg Ở tốc độ piston; x dịch chuyển piston theo phương thẳng đứng; K gn, Kgtr hệ số cản giảm chấn hành trình nén hành trình trả; Các hệ số cản Kgn Kgt giảm chấn chọn theo điều kiện êm dịu chuyển động thơng qua hệ số cản trung bình K dao động tắt dần hệ thống treo (1.31) (1.31) Thực nghiệm & mô cm: dao động êm dịu khi: (1.31b) Suy ra: = = (1.32) Vậy : K = = (0,30-0,60) (1.33) Với C = Zt/ff m = Zt/g Trong đó: C: Độ cứng hệ thống treo; m: Khối lượng phần treo tác dụng lên hệ thống treo đó; Zt Tải trọng tĩnh [N]; ft độ võng tĩnh [m]; g gia tốc trọng trường Nếu thiết kế có Kgc > K chuyển động phần treo bị dập tắt đột ngột gây tải trọng động gia tốc lớn nên cần phải tránh Trong trường hợp giảm chấn đăth nghiêng so với phương thẳng đứng góc  cho Kgc.cos() = K Nếu Kgc < K nhỏ hiêu dập tắt dao động bé, dao động kéo dài lâu, khơng có lợi, nên tránh (1.34) 3.6.2 Kích thước giảm chấn Kích thước giảm chấn phải thỏa mãn yêu cầu sau: Yêu cầu thỏa mãn khoảng dịch chuyển theo độ võng yêu cầu phận đàn hồi fmax = (ft + fd) Phải bảo đảm truyền hết nhiệt nung nóng giảm chấn ma sát tiết lưu thủy lực qua lỗ tiết lưu van nén van trả  Tính tốn nhiệt: Phương trình cân nhiệt chất lỏng giảm chấn: + Công suất tiêu hao Pt [Jun] cho lực cản: (1.35) + Công suất tiêu hao cho lực cản biến thành nhiệt tỏa môi trường: Pt= t.Sg.(tg- tm) (1.36) Trong đó: t hệ số tỏa nhiệt [J/m2độ] ; tg nhiệt độ bị nung nóng ống giảm chấn; tm nhiệt độ môi trường; Sg diện tích tỏa nhiệt ống giảm chấn, bao gồm diện tích hình trụ xung quanh giảm chấn S1 = lg hai mặt đầu ; tức là: (1.37) Từ biểu thức cân lượng, dễ dàng suy chiều dài giảm chấn lg đường kính ngồi giảm chấn D ... xe chuyển động êm dịu, hệ thống treo cịn phải có độ võng động đủ lớn để tránh xảy va đập phần treo không treo ô tô chuyển động đường không phẳng Độ võng động hệ thống treo khoảng dịch chuyển... chặt vào khung hay dầm thân ô tô, đầu gắn vào kết cấu chịu xoắn hệ thống treo Thanh xoắn dùng số ô tô du lịch * Ưu điểm: - Kết cấu đơn giản, - Khối lượng phần không treo nhỏ * Nhược điểm: - Chế... giao động khối lượng treo không treo ma sát (trong hệ thống treo khơng có vật liệu bơi trơn) sức cản phận giảm chấn tạo Ma sát hệ thống treo làm giảm tính êm dịu chuyển động ô tô, lực nhỏ lực ma