Đang tải... (xem toàn văn)
Công dụng và yêu cầu của hệ thống treo + Liên kết mềm giữa bãnh xe và thân xe, đỡ thân xe lên trên cầu xe, cho phép các bánh chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe, hạn chế những chuyển động không muốn có khác của bánh xe. + Truyền lực từ bánh xe lên thân xe và ngược lại. + Các bộ phận của hệ thống treo thực hiện nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt các dao động, rung động và va đập do mặt đường truyền lên. + Đảm bảo khả năng truyền lực và mômen giữa bánh xe với khung vỏ xe. Công dụng của hệ thống treo còn được thể hiện qua các phần tử của hệ thống treo: a) Phần tử đàn hồi Nhiệm vụ của phần tử đàn hồi là đưa tần số dao động của xe phù hợp với vùng tần số người sử dụng. Ngoài ra, phần tử đàn hồi còn có nhiệm vụ nối mềm bánh xe và thùng xe giảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung xe trên các địa hình khác nhau đảm bảo độ êm dịu khi chuyển động. b) Phần tử dẫn hướng Xác định tính chất chuyển động (động học) của bánh xe đối với khung, vỏ xe. Bên cạnh đó phần tử dẫn hướng tiếp nhận và truyền lực, mômen giữa bánh xe với khung, vỏ xe. c) Phần tử giảm chấn Nhiệm vụ của phần tử giảm chấn để dập tắt dao động phát sinh trong quá trình xe chuyển động từ mặt đường lên khung xe trong các địa hình khác nhau một cách nhanh chóng. Ngoài ra, đảm bảo dao động của phần tử không treo nhỏ nhất, sự tiếp xúc của bánh xe trên nền đường, nâng cao khả năng bám đường và an toàn trong chuyển động.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠ KHÍ Ơ TƠ ********** ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO Ô TÔ CON DỰA TRÊN XE HYUNDAI GRAND I10 2018 Sinh viên: Chun ngành: Cơ khí tơ Hệ: Chính quy Khóa: 59 Người hướng dẫn: Đồ án Tốt nghiệp Sinh viên: Tp Thủ Đức - 2023 GV HD: TS Trương Mạnh Hùng ii Đồ án Tốt nghiệp Sinh viên: MỤC LỤC CHƯƠNG I Tổng quan 1.1 Công dụng , phân loại yêu cầu hệ thống treo .6 1.1.1 Công dụng yêu cầu hệ thống treo .6 1.1.2 Phân loại hệ thống treo 1.2 Giới thiệu xe sở .8 1.4 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 10 1.4.1 Hệ thống treo độc lập 10 1.4.2 Hệ thống treo phụ thuộc .15 1.3.3 Bộ phận giảm chấn .18 1.4.4 Lựa chọn phương án thiết kế .22 CHƯƠNG II tÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO trước .24 2.1 Xác định thông số hệ thống treo .24 2.1.1 Xác định độ cứng treo thông qua tần số dao động riêng hệ .24 2.1.2 Xác định hành trình tĩnh bánh xe (độ võng tĩnh hệ thống treo) .25 2.1.3 Xác định hệ số cản trung bình giảm chấn .26 2.2 Tính tốn dẫn hướng hệ thống treo trước Mc.pherson 26 2.2.1 Tính tốn động học phận dẫn hướng .26 2.2.2 Động lực học hệ thống treo Mac Pherson 33 2.3 Tính tốn rotuyn 41 2.4 Tính tốn lị xo 42 2.5 Tính tốn giảm chấn 45 2.5.1 Tính chọn kích thước giảm chấn 45 2.5.2 Tính hệ số cản giảm chấn: 47 2.5.3 Tính kích thước van giảm chấn: 49 2.5.4 Xác định kích thước số chi tiết giảm chấn: 55 2.5.5 Tính bền đẩy giảm chấn: 59 CHƯƠNG III tính tốn thiết kế hệ thống treo sau 61 3.1 Tính tốn thiết kế lò xo 61 3.1.1 Lực lớn tác dụng lên lò xo 61 3.2 Tính tốn giảm chấn .64 GV HD: TS Trương Mạnh Hùng Đồ án Tốt nghiệp Sinh viên: 3.2.1 Tính kích thước giảm chấn 64 3.2.2 Công suất toả nhiệt giảm chấn 67 3.2.3 Tính bền đẩy giảm chấn 69 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 DANH MỤC CÁC BẢNG CHƯƠNG II Bảng 2.1 kết tính tốn động lực học 45 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ CHƯƠNG I Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống treo phụ thuộc độc lập Hình 1.2 Xe tô huyndai Grand i10 thị trường Việt Nam Hình 1.3 Tuyến hình Hyundai Grand i10 Hình 1.4 Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang 11 Hình 1.5Sơ đồ cấu tạo hệ Mc.Pherson 12 Hình 1.6 - Cấu tạo hệ treo đòn dọc 13 Hình 1.7 Cấu tạo hệ thống treo địn dọc có liên kết 14 Hình 1.8: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp 15 Hình 1.9: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc lò xo xoắn 17 Hình 1.10: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc nhiều đòn treo 18 Hình 1.11 Sơ đồ cấu tạo giảm chấn lớp vỏ 19 Hình 1.12 Sơ đồ cấu tạo giảm chấn hai lớp vỏ 20 CHƯƠNG II Hình 2.1 Động học hệ thống treo 29 Hình 2.2 Sơ đồ hình học hệ thống treo 30 Hình 2.3 Phương án bố trí góc nghiêng dọc ε 33 GV HD: TS Trương Mạnh Hùng Đồ án Tốt nghiệp Sinh viên: Hình 2.4 phân tích lực có mặt lực Z 35 Hình 2.5 phân tích lực có mặt lực X 36 Hình 2.6 phân tích lực có mặt lực Y 39 Hình 2.8 – Cấu tạo góc đặt giảm chấn 46 Hình 2.9 - Đồ thị đặc tính giảm chấn 49 CHƯƠNG III Hình 3.1 Cấu tạo giảm chấn 64 GV HD: TS Trương Mạnh Hùng Đồ án Tốt nghiệp Sinh viên: MỞ ĐẦU Trong đời sống kinh tế xã hội nay, nhu cầu chuyên chở hàng hoá hành khách lớn Có nhiều phương tiện giao thông tham gia giải vấn đề này, phương tiện khơng thể thiếu ô tô Việt Nam năm gần số lượng ôtô lưu thông lớn, chủng loại phong phú đa dạng: xe tải, xe khách, xe Chính mà địi hỏi - kĩ sư ơtơ tương lai phải nhanh chóng nắm bắt công nghệ sản xuất ôtô để từ cải tiến chất lượng phận xe, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao người, tiến tới nội địa hoá đẩy mạnh công nghiệp ôtô đất nước giải vấn đề việc làm cho người lao động Trên ơtơ, hệ thống treo có vai trị quan trọng, định đến ổn định chuyển động bánh xe đường Đối với xe vấn đề quan trọng hơn, 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 Đề tài thiết kế mà em giao là: “Thiết kế hệ thống treo cho xe dựa xe Hyundai Grand I10 2018” Trên sở phân tích ưu nhược điểm loại hệ treo yêu cầu bố trí cụ thể xe, ta tính tốn thiết kế hệ treo trước hệ thống treo phụ thuộc Yêu cầu hệ treo đặt phải xác định tất kích thước hệ thống treo, vị trí đặt khâu khớp đòn cho đảm bảo mặt động lực học bố trí cụ thể xe thuận tiện đạt độ êm dịu chuyển động tốt nhất.Trong trình làm đồ án cố gắng trình độ thời gian có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai sót em mong đóng góp ý kiến thầy bạn bè để đồ án em hoàn thiện Trong trình làm em cám ơn bảo tận tình thầy TS Trương Hùng Mạnh giúp đỡ em nhiều Em xin trân thành cảm ơn! Thủ Đức , Ngày Tháng 01 năm 2023 Sinh Viên thực Lê Minh Tiến GV HD: TS Trương Mạnh Hùng Đồ án Tốt nghiệp Sinh viên: CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Công dụng , phân loại yêu cầu hệ thống treo 1.1.1 Công dụng yêu cầu hệ thống treo + Liên kết mềm bãnh xe thân xe, đỡ thân xe lên cầu xe, cho phép bánh chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng khung xe vỏ xe, hạn chế chuyển động khơng muốn có khác bánh xe + Truyền lực từ bánh xe lên thân xe ngược lại + Các phận hệ thống treo thực nhiệm vụ hấp thụ dập tắt dao động, rung động va đập mặt đường truyền lên + Đảm bảo khả truyền lực mômen bánh xe với khung vỏ xe Cơng dụng hệ thống treo cịn thể qua phần tử hệ thống treo: a) Phần tử đàn hồi Nhiệm vụ phần tử đàn hồi đưa tần số dao động xe phù hợp với vùng tần số người sử dụng Ngoài ra, phần tử đàn hồi cịn có nhiệm vụ nối mềm bánh xe thùng xe giảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung xe địa hình khác đảm bảo độ êm dịu chuyển động b) Phần tử dẫn hướng Xác định tính chất chuyển động (động học) bánh xe khung, vỏ xe Bên cạnh phần tử dẫn hướng tiếp nhận truyền lực, mômen bánh xe với khung, vỏ xe c) Phần tử giảm chấn Nhiệm vụ phần tử giảm chấn để dập tắt dao động phát sinh trình xe chuyển động từ mặt đường lên khung xe địa hình khác cách nhanh chóng Ngồi ra, đảm bảo dao động phần tử không treo nhỏ nhất, tiếp xúc bánh xe đường, nâng cao khả bám đường an toàn chuyển động GV HD: TS Trương Mạnh Hùng Đồ án Tốt nghiệp Sinh viên: 1.1.2 Phân loại hệ thống treo Do cách bố trí phận nên hệ thống treo phân theo hai nhóm hệ thống treo độc lập hệ thống treo phụ thuộc Hiện nay, có nhiều loại hệ thống treo khác gồm hệ thống sau Từ cách bố trí phận theo cách khác tạo nhóm hệ thống treo độc lập hệ thống treo phụ thuộc Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống treo phụ thuộc độc lập 1- Thân xe 2- lò xo 3-giảm chấn 4-cầu xe 5- đòn đòn a) Hệ thống treo phụ thuộc: Dầm cầu liên kết cứng với hai bánh xe hai bên Ở cầu chủ động, dầm cầu chủ động liên kết hai bánh xe Ở cầu dẫn hướng, dầm cầu liền thép định hình liên kết hai bánh xe Ưu điểm hệ thống treo phụ thuộc: - Vết bánh xe cố định nên giảm độ mòn ngang lốp - Khả chịu lực bên tốt hai bánh xe liên kết với nên giảm trượt bên - Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ lắp, dễ sửa chữa Nhược điểm hệ thống treo phụ thuộc: - Khối lượng không treo lớn nên tăng tải trọng động, va đập, giảm độ êm dịu bám bánh xe GV HD: TS Trương Mạnh Hùng Đồ án Tốt nghiệp - Sinh viên: Chiều cao trọng tâm lớn đảm bảo khoảng cách làm việc cầu xe Do ảnh hưởng đến tính ổn định chiếm không gian lớn - Nối cứng bánh xe dễ gây nên chuyển vị phụ Bộ phận đàn hồi với hệ thống treo phụ thuộc với nhíp lá, lị xo buồng khí Thường gặp tơ tải, bt, đồn xe, loại tơ có tính động cao b) Hệ thống treo độc lập Hai bánh xe hai bên chuyển động độc lập với Sự dịch chuyển bánh xe không ảnh hưởng đến bánh xe khác Trong kết cấu hai bánh xe không liên kết cứng với cho phép bánh xe dịch chuyển “độc lâp” Ưu điểm hệ thống treo độc lập: - Khối lượng phần không treo nhỏ nên giảm va đập phát sinh tải trọng động - Đảm bảo động học xác hơn, tuỳ theo kết cấu mà giảm độ trượt ngang, độ mài mòn lốp - Khi chịu lực bên (lực ly tâm, lực gió bên, đường nghiêng), hai bánh xe liên kết cứng hạn chế tượng trượt bên bánh xe - Có khơng gian bố trí phận khác: hạ thấp trọng tâm, tăng độ ổn định chuyển động - Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ tháo lắp sửa chữa Hiện hệ thống treo độc lập sử dụng ô tô vận tốc cao ô tô buýt 1.2 Giới thiệu xe sở Hyundai Grand i10 sở hữu kích thước lớn phân khúc với số đo Dài x Rộng x Cao 3,765 x 1,660 x 1,505 (mm) với phiên hatchback 3,995 x 1,660 x 1,505 (mm) với phiên sedan Khoảng sáng gầm xe phiên 112mm chiều dài sở 2,425mm Các kích cỡ xe vượt trội phân khúc, đem đến xe thị cá tính mà rộng rãi hàng đầu Hyundai Grand i10 sedan & hatchback có lựa chọn động gồm: Động Kappa 1.0L sản sinh 66 mã lực, 94 Nm mô-men xoắn cực đại động Kappa 1.2L sản sinh GV HD: TS Trương Mạnh Hùng Đồ án Tốt nghiệp Sinh viên: công suất 87 mã lực, 120Nm mô-men xoắn cực đại Đi kèm theo lựa chọn hộp số, bao gồm hộp số tự động cấp áp dụng tỷ số truyền mới, xe đem đến khả tăng tốc mạnh mẽ, chuyển số mượt mà tối ưu cho việc tiêu hao nhiên liệu Bên cạnh hộp số sàn cấp cho khả chuyển số nhẹ nhàng tiết kiệm nhiên liệu tối đa, đem đến khả điều khiển dễ dàng thú vị cho người lái. Các thơng số kỹ thuật chính: Các thông số kỹ thuật hệ thống treo lấy dựa sở xe Hyundai grand i10 2018 – 1.2 AT sản xuất, lắp ráp Việt Nam: Hình 1.2 Xe tơ huyndai Grand i10 thị trường Việt Nam GV HD: TS Trương Mạnh Hùng 10