Đang tải... (xem toàn văn)
Hệ thống treo thiết kế chi tiết, báo cáo bài tập lớn báo cáo bài tập lớn báo cáo bài tập lớn báo cáo bài tập lớn báo cáo bài tập lớn báo cáo bài tập lớn báo cáo bài tập lớn báo cáo bài tập lớn báo cáo bài tập lớn báo cáo bài tập lớn báo cáo bài tập lớn báo cáo bài tập lớn báo cáo bài tập lớn
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG 🙢🙢🙢🙢 🙠🙢🙢🙠 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ Ô TÔ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: NGUYỄN HỮU HƯỜNG LỚP A02 Lê Thành Thật Ngụy Phú Q Nguyễn Tấn Thơng NHĨM 10 MSSV: 1814112 MSSV: 1813761 MSSV: 1711482 Chủ đề: Tính toán thiết kế hệ thống treo cho xe tải Thiết kế xe tải A LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ I Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, điều kiện làm việc Nhiệm vụ Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung vỏ ôtô với cầu Nhiệm vụ chủ yếu hệ thống treo giúp ôtô chuyển động êm dịu qua mặt đường khơng phẳng Ngồi hệ thống treo cịn dùng để truyền lực mơmen từ bánh xe lên khung vỏ xe, đảm bảo động học bánh xe Để đảm bảo chức hệ thống treo thường có phận chủ yếu: + Bộ phận đàn hồi + Bộ phận dẫn hướng + Bộ phận 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 ngược lại Bộ phận đần hồi có cấu tạo chủ yếu chi tiết (hoặc cụm chi tiết) đàn hồi kim loại (nhíp, lị xo, xoắn) khí (trong trường hợp hệ thống treo khí thủy khí ) Bộ phận dẫn hướng: Có tác dụng đảm bảo động học bánh xe , tức đảm cho xe dao động mặt phẳng thẳng đứng, phận hướng làm nhiệm vụ truyền lực dọc, lực ngang, mô men khung vỏ bánh xe Bộ phận giảm chấn: Có tác dụng dập tắt nhanh chóng dao động cách biến lượng dao động thành nhiệt tỏa Việc biến lượng dao động thành nhiệt nhờ ma sát Giảm chấn ôtô giảm chấn thủy lực, xe dao động, chất lỏng giảm chấn chất lỏng với thành lỗ tiết lưu lớp chất lỏng với biến thành nhiệt nung nóng vỏ giảm chấn tỏa ngồi Phân loại Có nhiều cách phân loại hệ thống treo tùy theo tiêu chí mà người đưa để phân loại Theo sơ đồ phận dẫn hướng: + Hệ thống treo phụ thuộc + Hệ thống treo độc lập Theo phận đần hồi: + Loại kim loại Thiết kế xe tải - Hệ thống treo loại nhíp - Hệ thống treo loại lò xo xoắn ốc - Hệ thống treo loại xoắn + Loại khí + Loại thủy lực: - Hệ thống treo loại thủy khí kết hợp Yêu cầu + Độ võng tĩnh ft (sinh tác dụng tải trọng tĩnh) phải nằm giới hạn đủ đảm bảo tần số dao động thích hợp cần thiết + Độ võng động fd (sinh ô tô chuyển động) phải đủ đảm bảo vận tốc chuyển động oto đường xấu nằm giới hạn cho phép, giới hạn khơng có va đập lên phận hạn chế + Động học bánh xe dẫn hướng giữ bánh xe dẫn hướng dịch chuyển mặt phẳng thẳng đứng (nghĩa chiều rộng sở góc đặt trụ đứng bánh xe dẫn hướng không đổi) + Có hệ số cản thích hợp để dập tắt nhanh dao động vỏ bánh xe + Đảm bảo tương ứng động học bánh xe với động học dẫn động lái, dẫn động phanh + Giảm tải trọng động ô tô qua đường gồ ghề + Phải đảm bảo an toàn, dễ sửa chữa, thay giá thành hợp lý Ngoài chế tạo với trình độ cơng nghệ sản xuất nước Điều kiện làm việc + Làm việc điều kiện chịu tải trọng tác dụng từ khối lượng treo lên hệ thống + Chịu tác dụng phản lực từ mặt đường tác dụng ngược lên + Các phận hệ thống làm việc điều kiện bị biến dạng, va đập dịch chuyển tương đối II CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO Hiện ôtô sử dụng hệ thống treo với nhiều dạng khác Có kết cấu thay đổi tùy theo xe cụ thể, tùy theo nhà sản xuất Nhưng nhìn chung chúng nằm hai dạng là: Hệ thống treo phụ thuộc hệ thống treo độc lập 1) Hệ thống treo phụ thuộc Thiết kế xe tải Nguyên lý hoạt động Hai bánh xe trái phải nối dầm cứng nên dịch chuyển bánh xe mặt phẳng ngang bánh xe cịn lại dịch chuyển Do hệ thống treo phụ thuộc khơng thể đảm bảo hồn tồn động học bánh xe dẫn hướng Hệ thống treo phụ thuộc thường sử dụng hệ thống treo cầu sau ôtô du lịch tất cầu ôtô tải, ôtô khách loại lớn Ưu điểm + Trong trình chuyển động, vết bánh xe cố định khơng xảy mịn lốp nhanh hệ thống treo độc lập + Khi ôtô quay vịng có thùng xe nghiêng cịn cầu xe thăng bằng, lốp mịn + Khi chịu lực bên (lực ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe liên kết cứng, hạn chế 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 không càn phải bôi trơn khớp quay + Dễ chế tạo, dễ tháo lắp sửa chữa, giá thành rẻ Nhược điểm + Khi nâng bên bánh xe lên, vết bánh xe thay đổi, phát sinh lực ngang làm tính chất bám đường otơ ôtô dễ bị trượt ngang + Hệ thống treo bánh xe, bánh xe chủ động có trọng lượng phần khơng treo lớn + Sự nối cứng bánh xe hai bên nhờ dầm liền làm phát sinh dao động nguy hiểm bánh xe giới hạn vận tốc chuyển động + Nếu hệ thống treo phụ thuộc đặt bánh xe dẫn hướng, độ nghiêng hai bánh xe thay đổi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng, làm phát sinh mômen hiệu ứng quay, ảnh hưởng đến dịch chuyển góc cầu bánh xe dẫn hướng quanh trục quay + Khó bố trí cụm ơtơ đặt hệ thống treo phụ thuộc đằng trước Một số hệ thống treo phụ thuộc dùng phổ biến cho ôtô: + Hệ thống treo có phận đàn hồi nhíp + Hệ thống treo có phận đàn hồi lị xo trụ Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp Ưu điểm Thiết kế xe tải + Nhíp vừa cấu đàn hồi, vừa cấu dẫn hướng phần làm nhiệm vụ giảm chấn nghĩa thự toàn chức hệ thống treo Do kết cấu hệ thống treo đơn giản + Với chức phận dẫn hướng, nhíp truyền lực dọc (lực kéo lực phanh) lực ngang từ bánh xe qua cầu xe lên khung + Chức đàn hồi theo phương thẳng đứng + Ngồi nhíp có khả truyền mơmen từ bánh xe lên khung Đó mơmen kéo mơmen phanh Khuyết điểm + Trọng lượng nhíp nặng tất phận đàn hồi khác, nhíp kể giảm chấn chiếm từ 5,5%-8% trọng lượng thân ôtô + Thời hạn phục vụ ngắn ứng suất ban đầu, trạng thái ứng suất phức tạp, lực động lặp lại nhiều lần + Đường đặc tính đàn hồi đòi hỏi phải đường cong thực tế độ cứng thân nhíp lại số Hình Hệ thống treo loại nhíp cầu không chủ động Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lò xo trụ Hệ thống treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi lị xo trụ bố trí cầu bị động cầu chủ động Thiết kế xe tải Hình Hệ thống treo phụ thuộc kiểu lị xo trụ a) cầu trước B) cầu sau Ưu điểm + Nếu có độ cứng độ bền lị xo trụ có trọng lượng nhẹ nhíp + Lị xo trụ có tuổi thọ lớn nhíp, làm việc vành lị xo khơng có ma sát nhíp, khơng phải bảo dưỡng chăm sóc chăm sóc nhíp Khuyết điểm + Lò xo trụ làm nhiệm vụ đàn hồi nhiệm vụ dẫn hướng giảm chấn phải phận khác đảm nhiệm, kết cấu phức tạp Hệ thống treo độc lập Nguyên lý hoạt động Hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái phải khơng có quan hệ trực tiếp với Khi dịch chuyển bánh xe mặt phẳng nằm ngang, bánh xe không chịu ảnh hưởng Thiết kế xe tải Hệ thống treo độc lập thường sử dụng cầu trước ôtô du lịch, có số loại ô tô sử dụng hệ thống treo độc lập cho tất cầu Ưu điểm + Khi dịch chuyển bánh xe mặt phẳng ngang bánh xe đứng nguyên, động học bánh xe dẫn hướng giữ + khả quay vòng xe tốt hơn, quay vịng đảm bảo vận tốc quay hai bánh xe trái phải không bị ràng buộc nhiều hệ thống treo phụ thuộc + Khối lượng không treo hệ thống nhỏ so với hệ thống treo phụ thuộc Do tăng trọng lượng bám, tăng độ êm dịu ôtô + Đảm bảo dịch chuyển, bánh xe khơng làm thay đổi góc đặt bánh xe chiều rộng sở, làm triệt tiêu hồn toàn lắc bánh xe trụ đứng, dẫn đến không phát sinh mômen hiệu ứng quay bánh xe dịch chuyển thẳng đứng Nhược điểm + Kết cấu phức tạp gồm nhiều chi tiết + Trong q trình chuyển động, vết bánh xe khơng cố định xảy tình trạng mịn lốp nhanh + Khi chịu lực bên (ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe khơng liên kết cứng, xảy tượng trượt bên bánh xe Một số hệ thống treo độc lập dùng cho ôtô + Hệ treo đòn dọc + Hệ treo đòn ngang + Hệ treo Macpherson + Hệ treo đòn chéo + Hệ treo độc lập, phần tử đàn hồi xoắn Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn treo dọc Thiết kế xe tải Hình - Hệ thống treo độc lập với phần tử đàn hồi lò xo với đòn treo dọc 1- Khung xe; 2- Phần tử đàn hồi lò xo; 3- Giảm chấn ống thuỷ lực; 4- Bánh xe; 5- Đòn treo dọc; 6- Khớp lề Ưu điểm + Dễ dàng tháo lắp tòan cầu xe, kết cấu đơn giản + Có trọng lượng phần khơng treo bé chiều rộng sở không thay đổi + Giảm nhẹ lực tác dụng lên đòn ngang khớp quay, đồng thời không cần dùng đến ổn định (dùng địn liên kết có độ cứng nhỏ) + Khơng có moment hiệu ứng quay bánh xe dẫn hướng, không gây nên thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe, động học dẫn động lái Nhược điểm + Địi hỏi cơng nghệ hàn cao, tải trọng đặt lên cầu xe hạn chế làm quay trục cầu xe đường vòng trạng thái quay vòng thừa Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang Sơ đồ hệ thống treo độc lập hai địn ngang có chiều dài gọi hệ thống treo có cấu hướng hình bình hành Sơ đồ hệ thống treo độc lập hai đòn ngang có chiều dài khơng gọi hệ thống treo có cấu hướng hình thang Thiết kế xe tải Hình III.4 - a) Hệ thống treo độc lập hai địn ngang hình bình hành b) Hệ thống treo độc lập hai địn ngang hình thang Ưu điểm + Khắc phục phát sinh moment hiệu ứng quay + Triệt tiêu rung bánh xe trục đứng + Khắc phục thay đổi độ nghiêng mặt phẳng quay bánh xe + Trọng tâm xe thấp, độ nghiêng thùng xe chịu lực ly tâm nhỏ + Góc lệch chuyển vị nhỏ nên có khả ổn định chuyển động tốc độ cao + Khối lượng phần không treo nhỏ đảm bảo độ êm dịu chuyển động đường gồ ghề Nhược điểm + Kết cấu phức tạp, chiếm khoảng không gian lớn xe + Do thay đổi Δ B tương đối lớn nên lốp nhanh mòn + Độ ổn định ngang bánh xe + Động học bánh xe phụ thuộc vào độ dài đòn + Chiều rộng sở độ nghiêng bên thay đổi Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo loại Macpherson Thiết kế xe tải Hình III.5 - hệ thống treo kiểu Macpherson Ưu điểm + Có khả điều chỉnh chiều cao thân xe xe chạy tốc độ cao + Tăng độ ổn định phần thân vỏ xe nhờ bố trí thêm ổn định Khuyết điểm + Kết cấu phức tạp, khó bảo dưỡng + Giá thành cao Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn chéo 10 ... dịch chuyển Do hệ thống treo phụ thuộc khơng thể đảm bảo hồn tồn động học bánh xe dẫn hướng Hệ thống treo phụ thuộc thường sử dụng hệ thống treo cầu sau ? ?tô du lịch tất cầu ? ?tô tải, ? ?tô khách loại... hai bánh xe khơng liên kết cứng, xảy tượng trượt bên bánh xe Một số hệ thống treo độc lập dùng cho ? ?tô + Hệ treo đòn dọc + Hệ treo đòn ngang + Hệ treo Macpherson + Hệ treo đòn chéo + Hệ treo độc... gọi hệ thống treo có cấu hướng hình bình hành Sơ đồ hệ thống treo độc lập hai địn ngang có chiều dài không gọi hệ thống treo có cấu hướng hình thang Thiết kế xe tải Hình III .4 - a) Hệ thống treo