Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 2,5 tấn

Lời nói đầu4Chương 1: Tổng quan về hệ thống treo51.1. Lịch sử hình thành:51.2.Nhiệm vụ của hệ thống treo51.3.Yêu cầu của hệ thống treo51.4.Phân loại6Chương 2.Phương án thiết kế hệ thống treo xe tải 2,5 tấn122.1.Hệ thống treo trước122.2.Hệ thống treo sau13Chương 3:Tính toán hệ thống treo trước153.1.Xây dựng đặc tính đàn hồi của hệ thống treo153.2.Tính toán thiết kế và chọn các thông số cơ bản của hệ thống treo173.2.1.Tính toán và chọn thông số chính của lá nhíp173.2.2.Tính độ cứng thực tế của nhíp.213.2.3.Kiểm tra độ êm dịu khi xe chuyển động không tải233.2.4. Xác định phản lực tác dụng tại các đầu mút của lá nhíp233.2.5. Xây dựng biểu đồ ứng suất.263.3.Tính toán bộ phận giảm chấn trước303.3.1. Đặc tính của giảm chấn313.3.2. Xác định kích thước ngoài của giảm chấn333.3.3. Xác định kích thước các van343.3.4. Kiểm tra điều kiện bền.443.3.5.Xác định một số chi tiết khác của giảm chấn lò xo:45Chương 4:Tính toán hệ thống treo sau524. 1.Xây dựng đặc tính đàn hồi của hệ thống treo524.2.Tính toán nhíp544.3.Tính độ cứng thực tế của nhíp.574.4.Xác định phản lực tại các đầu mút của lá nhíp.604.5. Xây dựng biểu đồ ứng suất.634.6.Tính toán một số chi tiết khác của nhíp.654.6.1. Tính đường kính tai nhíp654.6.2. Tính kiểm tra chốt nhíp664.7. Tính phần tử giảm chấn.684.7.1. Đặc tính của giảm chấn684.7.2. Xác định kích thước ngoài của giảm chấn704.7.3. Xác định kích thước các van714.7.4. Kiểm tra điều kiện bền.804.8.Xác định một số chi tiết khác của giảm chấn lò xo:824.8.1.Lò xo van nén mạnh:824.8.2.Lò xo van trả mạnh:85Chương 5:Thiết kế quy trình công nghệ gia côngmột chi tiết cơ bản885.1.Mục đích,yêu cầu của piston.885.2.Vật liệu làm piston885.3. Những yêu cầu kĩ thuật cơ bản gia công piston895.4. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết895.5. Xác định đường lối công nghệ905.6. Tính toán và lập quy trình công nghệ gia công chi tiết905.7. Xác định chế độ cắt cho các nguyên công:915.7.1. Nguyên công 1. Tiện khoả mặt đầu piston, tiện khoả mặt lỗ, rãnh trên mặt đầu.915.7.2. Nguyên công 2. Tiện khoả đáy piston, tiện khoả mặt lỗ.925.7.4.Khoan doa các lỗ trả mạnh 1 và lỗ lén 2,3.945.7.5.Nguyên công 5965.7.6.Nguyên công6:mài tròn ngoài piston.965.7.7.Nguyên công 8.tiện rãnh xéc măng.975.7.8.Nguyên công 8 :Kiểm tra97Chương VI: CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC986.1. Hư hỏng thường gặp986.1.1. Bộ phận đàn hồi986.1.2. Bộ phận giảm chấn996.2. Kiểm tra, điều chỉnh hệ thống treo100Kết luận102Tài liệu tham khảo103

Lời nói đầu 4

Chương 1: Tổng quan về hệ thống treo 5

1.1 Lịch sử hình thành: 5

1.2.Nhiệm vụ của hệ thống treo 5

1.3.Yêu cầu của hệ thống treo 5

1.4.Phân loại 6

Chương 2.Phương án thiết kế hệ thống treo xe tải 2,5 tấn 12

2.1.Hệ thống treo trước 12

2.2.Hệ thống treo sau 13

Chương 3:Tính toán hệ thống treo trước 15

3.1.Xây dựng đặc tính đàn hồi của hệ thống treo 15

3.2.Tính toán thiết kế và chọn các thông số cơ bản của hệ thống treo 17

3.2.1.Tính toán và chọn thông số chính của lá nhíp 17

3.2.2.Tính độ cứng thực tế của nhíp 21

3.2.3.Kiểm tra độ êm dịu khi xe chuyển động không tải 23

3.2.4 Xác định phản lực tác dụng tại các đầu mút của lá nhíp 23

3.2.5 Xây dựng biểu đồ ứng suất 26

3.3.Tính toán bộ phận giảm chấn trước 30

3.3.1 Đặc tính của giảm chấn 31

3.3.2 Xác định kích thước ngoài của giảm chấn 33

3.3.3 Xác định kích thước các van 34

3.3.4 Kiểm tra điều kiện bền 44

3.3.5.Xác định một số chi tiết khác của giảm chấn lò xo: 45

Chương 4:Tính toán hệ thống treo sau 52

4 1.Xây dựng đặc tính đàn hồi của hệ thống treo 52

4.2.Tính toán nhíp 54

4.3.Tính độ cứng thực tế của nhíp 57

4.4.Xác định phản lực tại các đầu mút của lá nhíp 60

4.5 Xây dựng biểu đồ ứng suất 63

4.6.Tính toán một số chi tiết khác của nhíp 65

4.6.1 Tính đường kính tai nhíp 65

4.6.2 Tính kiểm tra chốt nhíp 66

4.7 Tính phần tử giảm chấn 68

4.7.1 Đặc tính của giảm chấn 68

4.7.2 Xác định kích thước ngoài của giảm chấn 70

4.7.3 Xác định kích thước các van 71

4.7.4 Kiểm tra điều kiện bền 80

4.8.Xác định một số chi tiết khác của giảm chấn lò xo: 82

4.8.1.Lò xo van nén mạnh: 82

4.8.2.Lò xo van trả mạnh: 85

Chương 5:Thiết kế quy trình công nghệ gia côngmột chi tiết cơ bản 88

5.1.Mục đích,yêu cầu của piston 88

5.2.Vật liệu làm piston 88

5.3 Những yêu cầu kĩ thuật cơ bản gia công piston 89

5.4 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 89

5.5 Xác định đường lối công nghệ 90

5.6 Tính toán và lập quy trình công nghệ gia công chi tiết 90

5.7 Xác định chế độ cắt cho các nguyên công: 91

5.7.1 Nguyên công 1 Tiện khoả mặt đầu piston, tiện khoả mặt lỗ, rãnh trên mặt đầu 91

5.7.2 Nguyên công 2 Tiện khoả đáy piston, tiện khoả mặt lỗ 92

5.7.4.Khoan doa các lỗ trả mạnh 1 và lỗ lén 2,3 94

5.7.5.Nguyên công 5 96

5.7.6.Nguyên công6:mài tròn ngoài piston 96

5.7.7.Nguyên công 8.tiện rãnh xéc măng 97

5.7.8.Nguyên công 8 :Kiểm tra 97

Chương VI: CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC .98 6.1 Hư hỏng thường gặp 98

6.1.1 Bộ phận đàn hồi 98

6.1.2 Bộ phận giảm chấn 99

6.2 Kiểm tra, điều chỉnh hệ thống treo 100

Kết luận 102

Tài liệu tham khảo 103

Lời nói đầu

Trong sự phát triển kinh tế chung hiện nay, ôtô ngày càng đóng một vai trò hếtsức quan trọng Nhu cầu về xe tải nhẹ, xe tải nặng trong nước ngày một cao, chính

vì vậy đã xuất hiện rất nhiều các doanh nghiệp tư nhân, liên doanh, Tuy nhiên trướcthực trạng mới chỉ là nhập linh kiện, phụ tùng lắp ráp từ nước ngoài cùng với đó làthuế nhập khẩu, Đã làm cho giá xe tăng cao, gây khó khăn cho người tiêu dùng.Một yêu cầu đặt ra là phải tăng được tỷ lệ nội địa hóa trong ngành ôtô, nhằm giảmđược giá thành của một chiếc xe bán ra và thúc đẩy được các ngành công nghiệpchế tạo máy trong nước

Hệ thống treo là một hệ thống rất quan trọng trên ôtô, nó góp phần tạo nên độ

êm dịu, ổn định và tính tiện nghi của xe, giúp người ngồi có cảm giác thoải mái dễ

chịu Đối với đồ án tốt nghiệp được giao: “ thiết kế hệ thống treo cho xe tải 2,5

tấn ” và trước những yêu cầu thực tế của ngành ôtô trong nước, Em đã chọn

phương pháp thiết kế để đảm bảo thỏa mãn đồng thời được những tiêu chí ấy Với

sự hướng đẫn chỉ bảo của thầy Nguyễn Tiến Dũng, Em đã hoàn thành được đồ ántốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên thực hiện

Lê Huy Trường

Chương 1: Tổng quan về hệ thống treo

1.1 Lịch sử hình thành:

Xã hội loài người khi bắt đầu xuất hiện những phương tiện vận tải đầu tiên đã quan tâm đến vấn đề dao động của chúng Ngay từ khi xuất hiện những phương tiện giaothông là xe kéo, ban đầu người ta nối cứng bánh xe với khung xe Việc di chuyển chỉ thích hợp cho việc thồ hàng mà không tiện cho người ngồi trên xe Về sau con người tìm ra xăm lốp có thể giảm bớt được các chấn động trên xe Và khi khoa học phát triển đã tìm được nguyên tắc dập tắt các dao động qua đó hình thành nên các

hệ thống treo của các xe như hiện nay

1.2.Nhiệm vụ của hệ thống treo

- Tiếp nhận và dập tắt các dao động của mặt đường với ô tô

- Truyền lực dẫn động và truyền lực phanh

- Đỡ thân xe và duy trì mối quan hệ hình học giữa thân xe và bánh xe trong mọi điều kiện chuyển động

1.3.Yêu cầu của hệ thống treo

- Đảm bảo tần số dao động riêng thích hợp cho phần được treo

- Đảm bảo tính êm dịu

- Có độ dập tắt dao động hợp lý

- Đảm bảo vỏ ôtô không bị nghiêng khi quay vòng hoặc khi phanh

- Đảm bảo chiều rộng cơ sở và các góc đặt của trụ đứng bánh xe dẫn hướng không thay đổi

- Đảm bảo sự tương thích giữa động lực học bánh xe dẫn hướng và động học của dẫn động lái

1.4.Phân loại

Hệ thống treo là tập hợp các cơ cấu dùng để nối đàn hồi khung hoặc vỏ với các cầuhay hệ thống chuyển động (bánh xe) ô tô

Hệ thống treo bao gồm ba bộ phận sau:

- Bộ phận đàn hồi: là bộ phận làm nhiệm vụ tiếp nhận và truyền tải trọng thẳng đứng, giảm va đập và tải trọng tác dung lên khung vỏ và hệ thống chuyển động, để đảm bảo chuyển động được êm dịu

- Bộ phận hướng: nó làm nhiệm vụ tiếp nhận và truyền các lực dọc, ngang, các mô men phản lực, mô men phanh, tải trọng tác dung thẳng đứng, xác định động học bánh xe và khung, vỏ

- Bộ phận giảm chấn: Nó dễ dập tắt một cách hợp lí dao động những bộ phận đượctreo và không được treo, biến cơ năng thành nhiệt năng toả ra môi trường

1.4.1 Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo bộ phận dẫn hướng:

Hiện nay, có nhiều loại hệ thống treo khác nhau, nếu phân loại theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng thì hệ thống treo được chia thành hai loại:

+ Hệ thống treo độc

+ Hệ thống treo phụ thuộc

Hệ thống treo phụ thuộc: là hệ thống treo được đặc trưng bởi dầm cầu liền và dịch

chuyển của các bánh xe trên một cầu phụ thuộc lẩn nhau.Hệ thống treo phụ thuộc

có nhiều kiểu khác nhau :

- Kiểu đòn kéo có dầm xoắn

Kiểu này được sử dụng chủ yếu cho hệ thống treo sau của các xe có động cơ đặt phía trước và dẫn động bánh trước Kết cấu của nó bao gồm một đòn treo và một thanh ổn định được hàn với dầm chịu xoắn

Nhờ có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ nên có thể giảm được khối lượng không được treo, tăng tính êm dịu cho xe Ngoài ra nó còn cho phép tăng khoảng không gian của khoang hành lý Khi có hiện tượng xoay đứng do chạy vào đường vòng hoặc trên đường mấp mô, thanh ổn định sẽ bị xoắn cùng với dầm cầu, nhờ thế hiện tượng xoay đứng được giảm xuống, giúp xe chạy ổn định hơn

- Kiểu nhíp song song

Với loại này, hai bó nhíp được đỡ hoặc treo dầm cầu tạo dao động cho xe khi đi vào đường gồ ghề Đồng thời ở loại này có kết cấu thêm bộ giảm chấn nhằm nhanhchống dập tắt dao động do nhíp gây nên ưu điểm của loại này là có thể tạo ra khoảng sáng gầm xe rất cao, nâng cao được tính cơ động của động cơ, đồng thời cũng có cấu tạo đơn giản, độ cứng vững cao Hệ thống treo này thường được dùng cho các loại xe tải hoặc dùng để treo cầu sau trên một số xe du lịch

Ở hệ thống treo loại này, khối lượng không được treo phụ thuộc vào khối lượng các

lá nhíp Tuỳ theo cách bố trí các lá nhíp, mà ta có các kết cấu khác nhau

- Kiểu bốn thanh liên kết

Kiểu này thường được sử dụng cho hệ thống treo phía sau Kiểu treo này giúp cho

xe chạy êm nhất trong các kiểu hệ thống treo phụ thuộc

- Kiểu đòn dẫn, đòn kéo có thanh gioằng ngang

Kiểu này thường được sử dụng cho hệ thống treo trước và treo sau của các xe bán tải, xe tải nhẹ, Với đặc tính: xe chạy êm,độ cứng vững cao

+ Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc

- Trong quá trình chuyển động vết bánh xe được cố định, do vậy độ mòn lốp xe ít

- Khi chịu lực bên ( Ly tâm, đường ngang, gió bên ) hai bánh xe liên kết cứng làm hạn chế hiện tượng trượt bên của bánh xe

- Công nghệ chế tạo đơn giản; Số lượng các chi tiết ít; Dễ tháo lắp, sửa chữa và bảodưỡng; Giá thành thấp

Với những ưu điểm trên, hệ thống treo phụ thuộc thường được dùng chủ yếu ở ôtô tải, Buýt, dùng cho cầu sau của ôtô con Đối với những ôtô có tính việt dã cao, với tốc độ không lớn lắm thường dùng hệ thống treo phụ thuộc cho cả hai cầu trước và cầu sau

+ Nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc

- Khối lượng phần không được treo ( phần liên kết bánh xe) là rất lớn, đặc biệt ở trên cầu chủ động Khi ôtô di chuyển trên những con đường không bằng phẳng, tải trọng sinh ra sẽ gây nên va đập mạnh giữa phần không được treo với phần được treo, sẽ làm giảm độ êm dịu trong khi chuyển động Mặt khác bánh xe va đập mạnhtrên nền đường làm xấu đi sự tiếp xúc các bánh xe với mặt đường

- Khoảng không gian phía dưới sàn ôtô phải lớn, để đủ bảo đảm cho dầm cầu thay đổi vị trí, cho nên chiều cao trọng tâm của ôtô sẽ lớn và sẽ làm giảm đi thể tích chứa hàng hóa sau ôtô

- Sự nối cứng giữa hai bánh xe nhờ vào dầm cầu liền gây nên các trạng thái điển hình về động học, nếu bố trí hệ thống treo này cho cầu trước dẫn hướng, sẽ làm xấu

đi tính ổn định trong khi chuyển động trên đường không bằng phẳng

Hệ thống treo độc lập: là hệ thống treo mà bánh xe bên phải và bánh xe bên trái

không có liên kết cứng Do đó sự dịch chuyển của một bánh xe không gây nên sự dịch chuyển của bánh xe kia Tùy theo mặt phẳng dịch chuyển của bánh xe mà người ta phân ra hệ thống treo độc lập có sự dịch chuyển bánh xe trong mặt phẳng ngang, trong mặt phẳng dọc và đồng thời trong cả hai mặt phẳng dọc và ngang.Hệ thống treo độc lập chỉ sử dụng ở những xe có kết cấu rời, có độ êm dịu của cả xe cao, tuy nhiên kết cấu của bộ phận hướng phức tạp, giá thành đắt

Ưu điểm của hệ thống treo độc lập:

Khác với hệ thống treo phụ thuộc, hệ thống treo độc lập có đặc điểm là hai bánh xe hai bên ít phụ thuộc vào nhau, do đó mà độ ổn định chuyển động cao Hai bánh xe được liên kết bởi các đòn ngang hoặc đòn dọc, phần không được treo nhỏ, ôtô chuyển động đạt được độ êm dịu cao Hệ treo không cần sử dụng dầm ngang ,

khoảng không gian cho nó dịch chuyển chủ yếu là hai bên sườn xe Đặc điểm này cho phép hạ thấp trọng tâm xe, do đó nâng cao được tốc độ của xe.

Nhược điểm của hệ thống treo độc lập:

Ở hệ thống treo độc lập các bộ phận đàn hồi, bộ phận hướng là riêng biệt nên không tránh khỏi sự phức tạp về mặt kết cấu Sự phức tạp trong kết cấu cũng gây khó khăn cho việc bố trí các hệ thống khác trên ôtô Hệ thống treo độc lập dầm cầu thường là dầm cầu rời nên khi xe chuyển động trên các đoạn đường gồ ghề rất dễ làm thay đổi các góc đặt bánh xe, dẫm đến sự mất ổn định của xe

Giá thành của một hệ thống treo độc lập cũng đắt hơn rất nhiều so với hệ thống treo phụ thuộc

Chương 2.Phương án thiết kế hệ thống treo xe tải 2,5 tấn

2.1.Hệ thống treo trước

Hệ thống treo có ba phần tử: Phần tử dẫn hướng, phần tử đàn hồi, phần tử giảm chấn

Nhiệm vụ chính của bộ phận đàn hồi là tiếp nhận và truyền lực thẳng đứng từ đường lên khung xe, giảm tải trọng động và đảm bảo độ êm dịu cho ôtô khi chuyểnđộng trên những loại đường khác nhau.

Bộ phận đàn hồi của xe tải thường sử dụng các loại sau:

Chức năng đàn hồi theo phương thẳng đứng

Chức năng dẫn hướng: truyền lực dọc, ngang, có thể có cả lực bên

Chức năng giảm chấn đảm nhiệm nhờ giảm chấn, ma sát giữa các lá nhíp, ma sát trong các lớp cao su

Mặt khác nhíp có kết cấu đơn giản, chắc chắn, rẻ tiền, việc chế tạo, sửa chữa, thay thế cũng rất đơn giản.Với những đặc điểm trên em chọn bộ phận đàn hồi của hệ thống treo là hệ nhíp

Hệ nhíp vừa làm nhiệm vụ đàn hồi vừa làm nhiệm vụ dẫn hướng Bộ phận dẫn hướng của hệ thống treo có mục đích xác định động học và tính chất dịch chuyển của các bánh xe tương đối với khung hay vỏ ôtô và dùng để truyền lực dọc (lực kéotiếp tuyến hoặc lực phanh) lực ngang cũng như các mômen phản lực và mômem phanh Bộ phận dẫn hướng phải đảm bảo giữ được động học của bánh xe khi chuyển động, giữ được ổn định các góc đặt của bánh xe dẫn hướng Khi bánh xe dao động không làm ảnh hưởng đến động lực học quay vòng của bánh xe Truyền

được lực dọc, lực ngang và giữ được góc nghiêng của thùng xe trong một giới hạn nhất định Đảm bảo cho việc bố trí hệ thống truyền lực được dễ dàng, khi hệ thống treo làm việc không làm ảnh hưởng đến hệ thống truyền lực.

Bộ phận giảm chấn làm việc dựa trên nguyên lý biến năng lượng của dao động thành nhiệt năng bằng cách chuyển chất lỏng từ buồng chứa này đến buồng chứa khác qua những van tiết lưu rất bé Khi chất lỏng qua van tiết lưu sẽ sinh sức cản lớn cho sự chuyển động của chất lỏng tạo ra ma sát giữa chất lỏng và các lỗ van, chất lỏng và chất lỏng, chất lỏng và vỏ sinh ra nhiệt năng làm nóng giảm chấn, do

đó dập tắt được dao động Như vậy ta chọn phương án: Hệ treo phụ thuộc có phần

tử dẫn hướng và đàn hồi là nhíp nửa elip đặt dọc và giảm chấn loại ống

2.2.Hệ thống treo sau

Đối với hệ thống treo sau được gắn với thùng xe chủ yếu dùng để chở hàng hoá,nêncầu sau không cần đảm bảo độ êm dịu như cầu trước.khối lượng thay đổi lớn nên tacần có thêm nhíp phụ

Số liệu ban đầu

5

Chương 3:Tính toán hệ thống treo trước

3.1.Xây dựng đặc tính đàn hồi của hệ thống treo

Đặc tính đàn hồi là đường biểu diễn quan hệ giữa phản lực pháp tuyến Z tác dụng lên bánh xe với biến dạng hệ thống treo đo ngay tại trục bánh xe Nhờ đặc tính đàn hồi mà ta đánh giá được cơ cấu đàn hồi của hệ thống treo

Khi xây dựng đặc tính đàn hồi, giả thiết bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo (nếu có thì trừ đi), coi đặc tính là tuyến tính

Đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo phải đi qua hai điểm: A(ft , Zt), B(fđ ,

Zđ), trong đó:

Zt: tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng ft

ft: biến dạng tĩnh của hệ thống treo đo tại trục bánh xe,

Zđ: tải trọng động tác dụng lên bánh xe gây ra biến dạng fđ

Để xây dựng đặc tính đàn hồi yêu cầu của hệ thống treo, trước tiên ta xác định hai điểm A(ft , Zt), B(fđ , Zđ)

Hệ thống treo là đối xứng hai bên, vì vậy khi tính toán hệ thống treo ta chỉ cần tính toán cho 1 bên Tải trọng tác dụng lên 1 bên của hệ thống treo trước:

Trọng lượng được treo:

16600 1500

7550( ) 2

dt

Trọng lượng tác dụng lên hệ thống treo:

Zt = Gdt = 7550 (N)

Hệ thống treo thiết kế ra phải đảm bảo cho xe đạt độ êm dịu theo các chỉ tiêu đã đề

ra Hện nay có rất nhiều chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động như tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động

Trong khuôn khổ của một đồ án tốt nghiệp, chúng em chỉ lựa chọn một chỉ tiêu, đó

là chỉ tiêu tần số dao động Chỉ tiêu này được lựa chọn như sau:

Tần số dao động của xe: n=60120(lần/phút) Với số lần như vậy thì người khoẻ mạnh có thể chịu được đồng thời hệ treo đủ cứng vững

dt t

Để đảm bảo điều kiện tránh va đập giữa phần được treo và không được treo hệ số

động lực học được chọn trong giới hạn: K đ = 2  3 Xe thiết kế là xe tải Nên

chọn: K đ = 2,5

f [mm]

Z t

f đ=100

f t =100 0

3.2.Tính toán thiết kế và chọn các thông số cơ bản của hệ thống treo

3.2.1.Tính toán và chọn thông số chính của lá nhíp

- Tiết diện lá nhíp có nhiều dạng khác nhau Nhưng ở đây ta chỉ chọn lá nhíp có tiếtdiện hình chữ nhật, để tính toán đơn giản và thiết kế cũng đơn giản hơn Vì nhípnày có ưu điểm: đơn giản, bảo dưỡng sữa chữa dễ dàng, giá thành rẻ

L - Chiều dài toàn bộ của bộ nhíp.

Ta biết rằng ứng suất tỷ lệ nghịch với bình phương chiều dài nhíp, vì vậy khi tăng một chút chiều dài nhíp, ta phải tăng đáng kể bề dày các lá nhíp Điều này rất quan trọng với lá nhíp gốc vì nó phải chịu thêm cả tải trọng ngang, dọc và mômen xoắn Nếu chiều dài nhíp bé ta không thể tăng bề dày lá nhíp gốc mặc dù đã thoả mãn cácyêu cầu về tỷ lệ tải trọng, độ võng, ứng suất Nếu nhíp dài quá làm cho độ cứng củanhíp giảm, nhíp làm việc nặng nhọc hơn, gây nên các va đập giữa ụ nhíp và khung xe.

Tóm lại, ta không thể lấy chiều dài nhíp quá bé hoặc quá lớn mà còn kết hợp cả bề dày và bề rộng của nhíp để xác định kích thước hình học của nhíp

Khi nhíp làm việc các lá nhíp không chỉ chịu lực thẳng đứng mà còn chịu lực

ngang và mômen xoắn, các lực này tác động chủ yếu lên lá gốc và tai nhíp,

chỉ có một phần lực được chuyển cho các lá kế tiếp lá nhíp gốc Do vậy để

tăng độ bền của lá nhíp chính và tai nhíp thì ta phải tăng chiều dầy lá nhíp

chính và chiều dài của một số lá sát với lá nhíp chính

Việc xác định chiều dài các lá nhíp là một trong những điều kiện cơ bản để đảmbảo độ đồng đều giữa các lá nhíp, điều này cần thiết để nâng cao tuổi thọ của nhíp Chiều dài các lá nhíp được xác định từ điều kiện sao cho dạng của nhíp thực tế trong mặt phẳng gần trùng với dầm hình thang và điều kiện cân bằng phản lực trên đầu mút các lá nhíp từ tải trọng ngoài được xác định bằng phương pháp tải trọng tập trung Hệ phương trình dùng để xác định chiều dài nhíp có dạng:

3 3

3.2.2.Tính độ cứng thực tế của nhíp.

f

p

Sử dụng phương pháp tính độ cứng theo thế năng biến dạng đàn hồi.

Xét một thanh như hình 3.3, khi chịu lực P, thanh biến dạng một đoạn là f Gọi U làthế năng biến dạng đàn hồi của thanh ta có:

: hệ số thực nghiệm Đối với xe tải =0,85

ak=(lk-lk+1) với lk: chiều dài hiệu dụng lá nhíp thứ k

b mm

Số lần dao động trong một phút:

108( ) 0,077

Vậy hệ thống treo thoả mãn về độ êm dịu khi đầy tải

3.2.3.Kiểm tra độ êm dịu khi xe chuyển động không tải

Trọng lượng được treo(Gdt):

13500 1500

6000( ) 2

dt

Độ võng tĩnh thực tế của nhíp:

dt t

Việc tính toán tần số dao động của hệ thống treo sau khi xe chuyển động không tải chỉ để xác định thông số của xe

3.2.4 Xác định phản lực tác dụng tại các đầu mút của lá nhíp

Tính theo phương pháp tải trọng tập trung

Giả thiết: Các lá nhíp khi làm việc chỉ tiếp xúc ở hai đầu lá như vậy lực đượctruyền từ lá này sang lá kia chỉ qua hai điểm đầu mút của lá, phần còn lại khôngtiếp xúc và như vậy lá được biến dạng tự do Với giả thiết tải trọng tập trung, giữa

các lá ở hai đầu đưa vào các con lăn, phần giữa nhíp được kẹp cứng bằng các quangnhíp, truyền lực giữa các lá chỉ nằm giữa hai đầu

Nếu chỉ khảo sát 1/2 lá nhíp, ta có thể hình dung bộ nhíp được cấu tạo từ một sốdầm được ngàm chặt một đầu, ở đầu tự do chịu tác dụng của tải trọng ngoài, ứngsuất trong các lá có thể các định nếu biết các lực tác động lên mỗi một lá nhíp Nhưvậy bài toán xác định ứng suất chuyển về bài toán xác định các lực đặt lên các lánhíp: X1, X2 Xn-1

X2, Xn-1

3.2.5 Xây dựng biểu đồ ứng suất.

Sơ đồ tính được thể hiện trên hình vẽ:

Công thức tính ứng suất:

C k 1 k k k 1 C

B

X l l M

b.h W 12



.

Sử dụng các công thức trên thay số ta có kết quả sau:

Trong đó : D là đường kính trong của tai nhíp.

H0 là chiều dày của lá nhíp chính

b là chiều rộng của lá nhíp

Tai nhíp chịu tác động của lực kéo PK hay phanh PP Trị số của lực này được xácđịnh theo công thức :

Pkmax=P Pmax=.Zbx

Trong đó:  là hệ số bám của bánh xe với đất =0,7

Như vậy đường kính trong max của tai nhíp được xác định :

Dmax=

0 0 max 0

Ưng suất tổng hợp lớn nhất sinh ra :

3.3.Tính toán bộ phận giảm chấn trước

3.3.1 Đặc tính của giảm chấn

các dao động thùng xe với các bánh xe

Zg=K.Ztn

Trong đó : K là hệ số cản của giảm chấn

m=1 Đường đặc tính của giảm chấn là đường không đối xứng tác dụng hai chiều

Hệ số cản của hệ thống treo được xác định theo công thức :

Hệ số cản trung bình của giảm chấn :

3.3.2 Xác định kích thước ngoài của giảm chấn

Chế độ làm việc căng thẳng được xác định là : v=0,3(m/s)Công suất tiêu thụ của giảm chấn được xác định :

0,35( ) 0, 045 mm





Chọn sơ bộ giảm chấn L=360 (mm)

Chiều dài giảm chấn gồm :

Lp : chiều dài piston giảm chấn

Nếu lấy đường kính piston d làm thông số cơ bản các thông số khác được xácđịnh :

: trọng lượng riêng của chất lỏng(N/m3) Dầu =9000(N/m3)

Mặt cắt 1-1 là mặt cắt của dòng chất lỏng trong piston Như vậy vận tốc dòng chấtlỏng tại mặt cắt 1-1 chính là vận tốc tương đối của piston và xylanh Mặt cắt 2-2 làmặt cắt của dòng chất lỏng tại đầu ra của lỗ van Hiệu độ cao hình học z giữa haimặt cắt là rất nhỏ (bằng chiều cao lỗ) nên ta bỏ qua đại lượng này khi tính toán.Chất lỏng chuyển động trong lỗ van ở chế độ chảy rối do đó hệ số =1

Tổn thất năng lượng trung bình dọc theo dòng chảy hw1-2 chính là đại lượngbiến năng lượng chuyển động của dòng chất lỏng thành nhiệt năng do ma sát củachất lỏng với lỗ van, chất lỏng với chất lỏng, chất lỏng với thành xylanh Vì vậykhi tính toán giảm chấn, tổn thất năng lượng sẽ được đặc trưng bởi hệ số dập tắtdao động của giảm chấn, nghĩa là vế phải của phương trình Bécnuli sẽ không có đạilượng hw1-2 mà thay vào đó là hệ số tắt chấn  (theo phần trên =0,2)

- Như vậy vận tốc của dòng chất lỏng qua van được xác định theo công thức:

qua van được tính xấp xỉ theo biểu thức sau:

F: diện tích tiết diện cắt ngang của dòng chất lỏng

v: vận tốc trung bình của dòng chất lỏng tại mặt cắt

Q: lưu lượng mà piston đẩy đi trong một đơn vị thời gian

F: diện tich làm việc hiệu dụng của piston

v1: vận tốc dịch chuyển tương đối của piston và xilanh

Vì lượng chất lỏng mà piston đẩy đi bằng lưu lượng chất lỏng qua van nên Q=Q’

F v f

F v f

6 2

t 1 vtn

thì tiết diện lưu thông là không đổi vì nó không thể mở rộng hơn được nữa, như thếdiện tích lưu thông là hằng số.

Giai đoạn van trả mạnh bắt đầu mở đến khi mở hoàn toàn là giai đoạn chuyểntiếp hay giai đoạn quá độ Giai đoạn này xảy ra ở thời gian rất nhỏ, vì vậy ta bỏqua không xét đến giai đoạn này

- Từ công thức (3.b.3) suy ra tổng diện tích van trả:

t 1 v

F v f

v1: vận tốc tương đối piston và xilanh khi trả nhẹ.v1=0,3(m/s)