Tính toán thiết kế hệ thống treo xe du lịch

TRƯỜNG ĐẠI CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA: CƠ KHÍ Đề Tài: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP “Tính Tốn Thiết Kế Hệ Thống Treo Trên Xe Du Lịch” GVHD: Đỗ Thành Phương GVPB : Th.S Vũ Thế Truyền SV : Phan Trọng Lưu TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: Trong năm gần đất nước có bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân ngày nâng cao, với việc phủ trọng xây dựng quy hoạch hệ thống giao thông ngày đại, khiến ô tô trở thành phương tiện lại tiện nghi phổ biến Vì viêc nghiên cứu ô tô cần thiết - Với yêu cầu ngày cao công nghệ vận tải tính thẩm mỹ tính tiện nghi tơ ngày phải hồn thiện hơn, đặc biệt tính êm dịu chuyển động xe để tạo cho người cảm giác thoải mái ngồi xe - Vì em lựa chọn đề tài “ Tính Tốn Thiết Kế Hệ Thống Treo Xe Du Lịch” nhằm nâng cao độ êm dịu đảm bảo tính chất động học xe chuyển động - Chương 1: Tổng Quan Về Hệ Thống Treo Nội dung đồ án Chương 2: Tính Tốn Thiết Kế Hê Thống Treo Chương 3: Chuẩn Đoán Bảo Dưỡng Sửa Chữa Hệ Thống Treo Chương 1: Tổng Quan Về Hệ Thống Treo 1.1 Nhiệm vụ, công dụng, yêu cầu, phân loại 1.2 Cấu tạo chung hệ thống treo 1.3 Lựa chọn phương án thiết kế 1.4 Nội dung, phương pháp nghiên cứu Chương 2: Tính Tốn Thiết Kế Hệ Thống Treo xe du lịch 2.1 Tính tốn Các thơng số 2.2 Tính tốn thiết kế hệ thống treo trước 2.3 Tính tốn thiết kế hệ thống treo sau Chương 3: Chuẩn Đoán Và Bảo Dưỡng Sửa Chữa Hệ Thống Treo 3.1 Chuẩn đoán bảo dưỡng hệ thống treo trước 3.2 chuẩn đoán vào bảo dưỡng hệ thống treo sau Chương 1: Tổng Quan Về Hệ Thống Treo 1.1 Nhiệm vụ, công dụng, yêu cầu, phân loại ` 1.1.1 Nhiệm vụ - Tiếp nhận dập tắt dao động mặt đường với ô tô; - Truyền lực dẫn động truyền lực phanh; - Đỡ thân xe trì mối quan hệ hình học thân xe bánh xe điều kiện chuyển động 1.1.2 Công dụng hệ thống treo Cơng dụng hệ thống treo dập tắt nâng cao độ êm dịu hệ thống treo cịn có nhiệm vụ liên kết mềm bánh xe thân xe, đảm bảo dịch chuyển tương đối bánh xe thân xe với đảm nhận nhiệm vụ truyền lực dọc, lực ngang, mô men từ bánh xe lên thân xe 1.2.3 Yêu cầu hệ thống treo Đảm bảo độ êm dịu, đảm bảo truyền lực dọc lực ngang mô men từ bánh xe lên thân xe, đảm bảo động học xe Kết cấu cứng vứng đơn giản 1.2.4 Phân loại hệ thống treo Treo độc lập Treo phụ thuộc 1.3 Lựa chọn phương án thiết kế Với đề tài thiết kế hệ thống treo xe du lịch , thực tế Đối với xe du lịch yêu cầu quan trọng mang lại độ êm dịu cho hành khách, lái xe nên em lựa chọn phương án thiết kế treo trước sử dụng đòn kép xoắn treo sau nhíp ống giảm chấn Hệ thống treo trước đòn kép xoắn Hệ thống treo sau loại nhíp ống giảm chấn chương 2: Thiết Kế Tính Tốn Hệ Thống Treo Cho Xe Du Lịch 2.1 Tính tốn Các thơng số 2.1.1 Các thông số ban đầu dựa sở xe ford everesr 2008 TT Tên thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị LxBxH mm 4805x1770x1890 s0 Kích thước bao Chiều dài sở L mm 2680 Chiều rộng sở trước / sau B mm 1480/1455 Khoảng sáng gầm xe h mm 210 Trọng lượng không tải G0 kg 1650 Phân bố lên cầu trước Phân bố lên cầu sau 775.5 874.5 G01 G02 Trọng lượng toàn Phân bố lên cầu trước Phân bố lên cầu sau Ga Khối lượng không treo cầu sau Mks Công suât cực đại 1215.5 Ga2 Mkt 2210 994.5 Ga1 Khối lượng không treo cầu trước kg kg 103,4 116,6 Nemax kw/vg 81/3900 Góc nghiêng ngang trụ xoay đứng 0 Độ 11 10 Sự thay đổi góc nghiêng ngang trụ đứng  Độ 11 Góc nghiêng ngang bánh xe o Độ 12 Bán kính vết bánh xe quay quanh trụ đứng ro mm 16 13 Chiều dài trụ đứng Kr Mm 160 14 Tâm quay tức thời thùng xe nằm mặt đường hs mm 50 2.1.2 Xác định thống số hệ thống treo C  Mt  N / m  - Xác định độ võng hệ thống treo: + Xác định độ võng tĩnh hệ thống treo: ft  g 9,81  0,14m 140 mm   8,37 + Xác định độ võng động hệ thống treo: f d 0, 1 ft - Xác định khoảng sáng gầm xe: f d H  H - Xác định hệ số cản trung bình: K P N s ( ) v m 2.2 Tính tốn thiết kế hệ thống treo trước 2.2.1 Động học hệ thống treo hai đòn ngang n' n D3 o1 A D2 c f t A f ot q f 1 O2 A B c c D1 R bx ® A min hs A P 0 A Đồ thị xác định độ dài hai đòn ngang 2.2.2 Tính tốn thiết kế số phận hệ thống treo a Đòn ngang - Đòn ngang có tiết diện hình chữ U để đảm bảo khả tiếp nhận lực dọc lực ngang tác dụng lên hệ thống treo xe chuyển động Ld Fy G GFz F GFy d1 E Gx d2 HFy Ld Fx HFz Sơ đồ phân bố lực Z tác dụng lên đòn ngang GFx d1 Hx GFz HFx Fy Fz GFy d2 HFy HFz Fz Sơ đồ phân bố lực Z X tác dụng lên đòn ngang A b Rô tuyn - Rô tuyn khớp cầu để nối địn ngang với trụ đứng, có kết cấu phức tạp R12,5 20 A Cấu tạo Rô tuyn c Lò xo trụ - Lò xo trụ phần tử đàn hồi có nhiệm vụ làm êm dịu chuyển động Trong q trình làm việc lị xo trụ chịu tải trọng thẳng đứng mà không truyền lưc dọc lực ngang Với hệ thống treo đòn kép xoắn lò xo tru đặt lồng giảm chấn, đầu tỳ thân xe, đầu bắt cố định giảm chấn - Độ cứng phận đàn hồi bên hệ thống treo: CT Cdh  cos  o  D d Kích thước lị xo trụ d Thanh ổn định - nhiệm vụ giảm khả lắc ngang thân xe quay vòng di chuyển đoạn đường xấu, đồng thời ổn định đảm nhiệm chức san tải trọng sang hai bên, giảm góc nghiêng thân xe qua nâng cao tính ổn định Kết cấu kích thước ổn định e Giảm chấn - Giảm chấn phần hệ thống treo dùng để dập tắt dao động thân xe chạy qua đoạn đường gồ ghề Quá trình dập tắt thực theo nguyên lý biến thành nhiệt chất lỏng ma sát giảm chấn tỏa môi trường xung quanh Lu Ly Hp Lp Lk Lp Lb Cấu tạo giảm chấn   2.3 Tính tốn hệ thống treo sau 2.3.1 xây dựng đường đặc tính động  - Hệ số động lực họckđ=1,75  - Tải trọng lớn truyền qua hệ thống treo sau: Zmaxs = kđ.Zts=> Zđs = 1,75 5390,1 = 9433 (N)   - Tương tự treo trước ta có fcss = (0,2 ÷ 0,3).fđs = (0,2 ÷ 0,3).120 = (24 ÷ 36) (mm)  Ta chọn fcss = 33 (mm)  Mặt khác độ biến dạng cao su xác định qua công thức sau: fcs = 2/3.hcs  2.3.2.Tính tốn nhíp  a.Tính tốn chọn thơng số nhíp  Chọn chiều dài nhíp  Chiều dài hiệu dụng nhíp khoảng: Lh=(0,40,55)L  L: Chiều dài sở xe (L = 268 cm)  Chọn Lh=134cm  Mơ men qn tính tổng cộng nhíp: 2.3.3 Chọn tính bền số phận a, tính bền tai nhíp Trong đó:D: Đường kính tai nhíp h0: Chiều dầy nhíp (h0=0, 7cm) b: Chiều rộng nhíp (b=7cm) Tai nhíp chịu tác dụng lực kéo Pk hay lực phanh Pp Trị số lực xác định theo công thức sau: Pkmax= Ppmax=  Zbx   b Tính kiểm tra chốt nhíp  Đường kính chốt nhíp chọn đường kính danh nghĩa tai nhíp Dchốt=3,6cm = 36mm  Chọn vật liệu chế tạo chốt nhíp thép hợp kim có thành phần bon thấp (20X) thấm bon trước tơi ứng suất chèn dập cho phép  c.Tính tốn giảm chấn  Do xe sử dụng giảm chấn trước giảm chấn sau giống tải trọng phân bố lên cầu sau lớn nên ta thiết kế giảm chấn theo điều kiện cầu sau chung cho cầu trước Chương 3: Chuẩn Đoán Và Bảo Dưỡng Sửa Chữa Hệ Thống Treo 3.1 Chuẩn đoán bảo dưỡng sửa chữa hệ thống treo trước 3.1.1 chuẩn đoán hệ thống treo trước a Cơ cấu treo hoạt động có tiếng ồn * Hiện tượng: Khi ôtô hoạt động nghe tiếng ồn khác thường cụm cấu treo, tốc độ lớn tiếng ồn tăng * Nguyên nhân - Lò xo gãy, đòn liên kết nứt cong; - Chốt cầu, chốt xoay bạc mịn, khơ mỡ bơi trơn; - Thanh ổn định bị mòn, cong gãy lỏng mối lắp nối; - Giảm chấn khô dầu  b Ơ tơ vận hành khơng ổn định  * Hiện tượng: Khi ôtô vận hành, khung vỏ xe rung không ổn định tốc độ lớn rung không ổn định tăng  * Nguyên nhân  - Thanh ổn định lò xo gãy đứt;  - Các đòn liên kết cong nứt gãy;  - Hư hỏng giảm chấn: Mịn pittơng, xi lanh đệm cao su, gãy đầu định vị;    - Hư hỏng lò xo: Nứt gãy 3.1.2 Trình tự tháo hệ thống treo trước 3.1.3 Bảo dưỡng sửa chữa  a Bảo dưỡng  -Tháo cấu treo;  - Dùng dung dịch rửa, bơm hơi, giẻ để làm sạch, khơ bên ngồi chi tiết;  -Kiểm tra bên chi tiết: Các đòn liên kết, chốt cầu bạc 3.1.4 Lắp hệ thống treo trước Trình tự lắp ngược lại với trình tự tháo (sau sửa chữa thay chi tiết hỏng).Chú ý tra mỡ bôi trơn chi tiết chốt xoay, chốt cầu bạc 3.2 Chẩn đoán bảo dưỡng sửa chữa hệ thống treo sau 3.2.1 Chẩn đoán hệ thống treo sau a Cơ cấu treo hoạt động có tiếng ồn *Hiện tượng: Khi ơtơ hoạt động nghe tiếng ồn khác thường cụm cấu treo, tốc độ lớn tiếng ồn tăng *Ngun nhân - Các nhíp mịn nhiều, nứt gãy, giảm độ đàn hồi, khô mỡ bôi trơn; - Chốt, bạc chơt nhíp mịn, khơ mỡ bơi trơn; b Ơ tơ vận hành khơng ổn định quang nhíp gãy đứt ,ốp nhíp bulong định vị gãy làm xơ lệch nhíp 3.2.2 Trình tự tháo hệ thống treo sau  3.2.3 Bảo dưỡng sửa chữa  a Bảo dưỡng  - Tháo rời nhíp;  - Dùng dung dịch rửa, bơm hơi, giẻ để làm sạch, khô bên chi tiết;  - Kiểm tra rạn nứt chi tiết : nhíp, chốt bạc chốt nhíp, quang nhíp  -Tra mỡ bơi trơn;  - Thay dầu giảm chấn  b Sửa chữa  Chốt, bạc nhíp giá lắp nhíp  *Kiểm tra : Dùng pan me đồng hồ so để đo độ mịn bạc chốt nhíp (độ mịn khơng lớn 0,5 mm) dùng kính phóng kiểm tra vết nứt  Bộ nhíp  *Kiểm tra: Dùng thước cặp để đo độ mòn nhíp so với tiêu chuẩn kỹ thuật