bài giảng công nghệ sửa chửa ô tô, chương 18 ppt

Chương 18: Tính toán bộ phận dẫn hướng Ở phần kết cấu của hệ thống treo độc lập, bộ phận đàn hồi chỉ chịu tải trọng thẳng đứng còn lực bền và tiếp tuyến là do các chi ti ết của bộ phận dẫn hướng chịu. Khi tính độ bền các chi tiết của bộ phận dẫn hướng có thể lấy hệ số động tương đương như khi tính toán cầu ô tô. Hệ thống treo độc lập với cơ cấu hướng hai đòn được sử dụng ở ô tô du lịch và ô tô tải nhiều cầu có tính năng không quá cao. Để xác định kích thước cơ bản của bộ phận dẫn hướng ta tính toán tải trọng theo ba trường hợp đã tính với nửa trục và cầu chủ động. * Trường hợp 1: Lực kéo hay lực phanh cực đại: X i = X imax X 1max = Z 1 .  ;  = 0,7  0,8 hệ số bám dọc, lực ngang Y = 0 * Trường hợp 2: lực ngang cực đại Y = Y max = m 1 .G 1 .  1 ;  1 = 1 hệ số bám ngang, hệ số m 1 = 1, lực dọc X i = 0 * Tr ường hợp 3: Lực thẳng đứng cực đại Z i = Z max 2 1 max G KZ đi  ; K đ Hệ số tải trọng động. K đ = 2  3 Đối với ô tô có tính năng thông qua thấp K đ = 3  4 Đối với ô tô có tính năng thông qua cao Tính toán các trường hợp cụ thể: Trường hợp 1: Có tác dụng đồng thời của các lực: Z 1p = Z 1t = Z 1 và X 1p = X 1t = X i ( Trên hình vẽ) bx P g Gm Z  2 11 1 Z1 = m1p. G1 _ gbx 2 X1 = m1p. G1. f 2 Z1 = m1p. G1 2 Z1 t ừ cam của trụ quay tác dụng lên thanh đứng của bộ phận dẫn hướng (Trình bày hình vẽ). Trên đoạn cánh tay đòn (b1 - r1) lực này sẽ gây mô men Z1 (b1 - r1) cân bằng với mô men Fv2. Lấy mô men đối với điểm A1, ta có Fr2 = Z1 (b1 - r1) do đó F = Z1 . b1 - r1 r2 L ực phanh X1 gây nên tải trọng lên khớp trên và dưới Xt và Xd Xt = X1 b r2 Xđ = X1 c r2 S = X1 rbx r2 Mô men phanh Mp = X1 vbx qua đĩa từ của phanh có khuynh hướng quay thanh đứng là của bộ phận dẫn hướng. Trong mặt phẳng chứa bánh xe Mp cân bằng với mô men Sr2 . Nhờ đó ta tính được giá trị của S. Do đó hợp lực của khớp quay trên và khớp quay dưới ta có: S  Xt = X1 rbx  b r2 S + X đ = X1 rbx  q r2 U = X1 = l l1 Lực do do lực X1 gây ra trong thanh kéo ngang của hình thang lái ( trên hình v ẽ) l:khoảng cách từ giữa viết bánh xe đến trụ đứng l1: khoảng cách từ cổ ngồng quay đến trục thanh kéo ngang. Uđ = l . a l2 r2 U: sinh ra các l ực Ut và Ud ; bằng cách lần lượt lấy mô men với đ iểm A1 và B1 của lực U ta có: Ut = X1 . l . b l2 b2 Nh ư vậy trong trường hợp này đòn trên chịu nén hay kéo do lực (F  Ut ) v à uốn do lực ( S  Xt ). Đòn dưới chịu uốn trong mặt phẳng vuông góc với trục ô tô do lực Z2, Z1 ( Z2 lực nén lò xò phía trái ; Z2 = Z1.r1/a1) và u ốn trong mặt phẳng nằm song song với a1 khung do lực (S + Xđ) cũng như chịu kéo lực do các lực (F+Uđ) Hình 9.a: Sơ đồ tính toán để chọn các kích thước cơ bản của bộ phận hướng ở hệ thống treo độc lập. 2. Trường hợp 2 Trên hình vẽ các hợp lực Z1p và Z1t được tính theo các công thức : Z1t =G1 (1+ 2hg .f 1 ) - gbx 2 B Hình 9.b: S ơ đồ tính toán để chọn các kích thước cơ bản của bộ phận hướng ở hệ thống treo độc lập. Z1p = G1 (1- 2hg .f 1 ) - gbx 2 B Để tăng độ dự trữ liền, có thể tính Z1p, Z1t không trừ đi trọng lượng gbx. Z1t =G1 (1+ 2hg .f 1 ) 2 B Z1p = G1 (1- 2hg .f 1 ) 2 B Còn các l ực Y1t = G1 (1+ 2hg .f 1 ) .f 1 2 B Y1p = G1 (1- 2hg .f 1 ) .f 1 2 B Phản lực trượt ngang Y1 tác dụng lên cánh tay đòn ( rbx  b ) sinh ra mô men y1 ơơ (rbx ơơ- b) cân bằng với mô men do lực Q tác dụng lên đòn dưới của bộ phận hướng. ở đây là lực chỉ chung cho cả hai bên trái và phải do đó: Qt = Y1t rbx  b ; Qp = Y1p Rbx  b r2 r2 Trong tr ường hợp 2, tải trọng tác dụng lên đòn trên của ngỗng quay phải chịu uốn do lực Z1p , Z 2p và chịu kéo do lực (F1p + Q1p + Y1p). Đòn trên của ngổng quay bên trái chịu nén hay chịu kéo do lực (F1t  Qt ). Đòn dưới ngỗng quay trái chịu nén hay chịu kéo do lực (Y1t + Qpơ - F1t ) và bị lực uốn do lực Z1t , Z2t. 3. Trường hợp 3 Lực F1t ơ = F1p = F được xác định khi Z1t = Z1p = k đ . G1 2 Z2t = Z2p = k đ . G1 . r1 2 a1 F = k đ . G1 . (b1  r1) 2 r2 Do đó Lực Z1t = Z1p nén lò xo vừa nêu trong trường hợp 2. Đòn trên trong tr ường hợp này chịu nén hay uốn dọc do lực F. Đòn dưới trái chịu uốn do Z2t , đòn dưới phải chịu uốn do Z 2p ; cả hai đòn kéo do l ực F. Trường hợp các đòn của hệ thống treo đặt nghiêng theo mặt phẳng ngang hay mặt phẳng dọc khi tính phải kể đến các góc nghiêng. Các đòn của hệ thống treo thường chế tạo bằng thép 30, 35 hay 40. Đô i khi thanh đứng ở giữa chế tạo bằng thép 30x hay 40x, các đòn c ủa hệ thống treo đôi khi dập từ thép ít cacbon 10 hay 15. bộ phận đàn hồi I. Phân loại. 1. Phần tử đàn hồi bằng kim loại. a) Nhíp: Sử dụng ở hệ thống treo độc lập và phụ thuộc. b) Lò xo xoắn ốc: sử dụng ở hệ thống treo độc lập. c) Thanh xoắn: sử dụng ở hệ thống treo độc lập. 2. Phần tử đàn hồi kim loại a) Loại đàn hồi bằng cao su b) Loại đàn hồi nhờ khí ép. c) Loại thuỷ lực. Lợi dụng ưu điểm của từng loại, người ta sử dụng loại bộ phận đàn hồi liên hợp gồm hai hay nhiều loại phần tử đàn hồi. . động tương đương như khi tính toán cầu ô tô. Hệ thống treo độc lập với cơ cấu hướng hai đòn được sử dụng ở ô tô du lịch và ô tô tải nhiều cầu có tính năng không quá cao. Để xác định kích thước. Z max 2 1 max G KZ đi  ; K đ Hệ số tải trọng động. K đ = 2  3 Đối với ô tô có tính năng thông qua thấp K đ = 3  4 Đối với ô tô có tính năng thông qua cao Tính toán các trường hợp cụ thể: Trường hợp 1: Có. (Trình bày hình vẽ). Trên đoạn cánh tay đòn (b1 - r1) lực này sẽ gây mô men Z1 (b1 - r1) cân bằng với mô men Fv2. Lấy mô men đối với điểm A1, ta có Fr2 = Z1 (b1 - r1) do đó F = Z1 . b1 - r1 r2 L ực