kết cấu tính toán hệ thống treo ts nguyễn hoàng việt BKĐN

- Bộ phận giảm chấn: cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lực cản, dập tắt các dao động của phần đợc treo và không đợc treo, biến cơ năng của dao động thành nhiệt năng t

Trang 1

2 Hệ THốNG TREO

2.1.Công dụng, Yêu cầu, Phân loại

2.1.1 Công dụng:

Hệ thống treo là tập hợp tất cả các cơ cấu dùng để nối đàn hồi khung hoặc

vỏ ô tô máy kéo với các cầu hay hệ thống chuyển động (bánh xe, xích)

Hệ thống treo nói chung, gồm có ba bộ phận chính là: Bộ phận đàn hồi, Bộ phận dẫn hớng và Bộ phận giảm chấn Mỗi bộ phận đảm nhận một chức năng và nhiệm vụ riêng biệt

- Bộ phận đàn hồi: Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng,

làm giảm va đập và tải trọng động tác dụng lên khung vỏ và hệ thống chuyển

động, đảm bảo độ êm dịu cần thiết cho ô tô máy kéo khi chuyển động

- Bộ phận dẫn hớng: Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc,

ngang cũng nh các mô men phản lực và mô men phanh tác dụng lên bánh xe

Động học của bộ phận dẫn hớng xác định đặc tính dịch chuyển tơng đối của bánh

xe đối với khung vỏ

- Bộ phận giảm chấn: cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ

tạo lực cản, dập tắt các dao động của phần đợc treo và không đợc treo, biến cơ năng của dao động thành nhiệt năng tiêu tán ra môi trờng xung quanh

Ngoài ba bộ phận chính trên, trong hệ thống treo của các ô tô du lịch, ô tô khách và một số ô tô vận tải, còn có thêm một bộ phận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang Bộ phận này có nhiệm vụ giảm độ nghiêng và các dao động góc ngang của thùng xe

2.1.2 Yêu cầu:

Hệ thống treo phải đảm bảo đợc các yêu cầu cơ bản sau đây:

- Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trng bởi độ võng tĩnh f t và hành trình động fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết khi chạy trên đờng tốt

và không bị va đập liên tục lên các ụ hạn chế khi chạy trên đờng xấu không bằng phẳng với tốc độ cho phép Khi xe quay vòng, tăng tốc hoặc phanh thì vỏ xe không

bị nghiêng, ngửa hay chúc đầu

- Đặc tính động học, quyết định bởi bộ phận dẫn hớng, phải đảm bảo cho

xe chuyển động ổn định và có tính điều khiển cao, cụ thể là:

+ Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các trụ quay đứng của bánh xe dẫn hớng không đổi hoặc thay đổi không đáng kể;

+ Đảm bảo sự tơng ứng động học giữa các bánh xe và truyền động lái, để tránh gây ra hiện tợng tự quay vòng hoặc dao động các bánh xe dẫn hớng xung quanh trụ quay của nó (hình 2.1)

- Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động

đợc hiệu quả và êm dịu

- Có khối lợng nhỏ, đặc biệt là các phần không đợc treo

- Kết cấu đơn giản, dễ bố trí Làm việc bền vững, tin cậy

Kết cấu, tính toán và thiết kế ôtô - Hệ thống treo Biên soạn : TS Nguyễn Hoàng Việt 1

Trang 2

2.1.3 Phân loại:

- Theo dạng bộ phận dẫn hớng, hệ thống treo đợc chia ra các loại:

+ Phụ thuộc: đặc điểm đặc trng là dùng với dầm cầu liền Bởi vậy, dịch

chuyển của các bánh xe trên một cầu phụ thuộc lẫn nhau Việc truyền lực và mô men từ bánh xe lên khung có thể thực hiện trực tiếp qua các phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ các thanh đòn (Hình 2.3)

Hệ thống treo phụ thuộc đợc sử dụng phổ biến trên tất cả các loại ôtô Nó

có u điểm là: kết cấu đơn giản, giá thành rẻ trong khi vẫn đảm bảo đợc các yêu cầu cần thiết, nhất là đối với những xe có tốc độ chuyển động không lớn

+ Độc lập: với dầm cầu cắt, cho phép các bánh xe dịch chuyển độc lập Bộ

phận hớng trong trờng hợp này có thể là loại đòn, loại đòn - ống hay còn gọi là Makferxon (Hình 2.7) Loại đòn lại có loại: 1 đòn (Hình 2.4), 2 đòn (Hình 2.5, 2.6), loại đòn lắc trong mặt phẳng ngang (Hình 2.4b, 2.4d), lắc trong mặt phẳng dọc (Hình 2.4a, 2.4c) và lắc trong mặt phẳng chéo

Hệ thống treo độc lập đợc sử dụng chủ yếu ở cầu trớc các ôtô du lịch Nó

ở các cầu chủ động chỉ sử dụng trên các ôtô có tính cơ động cao

- Theo loại phần tử đàn hồi, chia ra:

Hình 2.1 Dao động của các bánh xe dẫn hướng do không tương thích

động học giữa hệ thống lái và hệ thống treo

a,b- Đầu di động của nhíp ở sau và trước cầu trước, cơ cấu lái ở phía sau cầu trước; c- Đầu di động của nhíp ở sau và cơ cấu lái ở trước cầu trước; 1- Cầu trước; 2- Nhíp; 3- Đòn kéo dọc; 4- Đòn quay của nhíp; 5- Đầu

cố định của nhíp; MM, NN- Các quỹ đạo chuyển động của điểm nối

chung giữa đầu đòn kéo dọc và cầu trước tương ứng với các tâm quay là

đầu cố định của nhíp và đầu nối đòn kéo dọc với cơ cấu lái

Trang 3

- Theo phơng pháp dập tắt dao động, chia ra:

- Kết cấu và chế tạo đơn giản

- Sửa chữa bảo dỡng dễ dàng

- Có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hớng và một phần nhiệm

vụ của bộ phận giảm chấn

Hình 2.2 Hệ dao động các bánh xe dẫn hướng và mô hình minh

họa sự phát sinh mô men con quay

Trang 4

Hình 2.3 Các dạng bộ phận dẫn hớng của hệ thống treo phụ thuộc.

1- Các thanh đòn; 2- Thanh chữ V; 3- Thanh ngang; 4- Dầm cầu

Hình 2.4 Bộ phận dẫn hớng loại một đòn của hệ

thống treo độc lập

Trang 5

Hình 2.5 Sơ đồ không gian của cơ cấu dẫn

h-ớng loại hai đòn

Hình 2.6 Cơ cấu dẫn hớng loại hai đòn và cách bố trí phần tử đàn hồi.

a,b- Lò xo tác dụng lên đòn dới và đòn trên; c- Thanh xoắn; d- Nhíp lá

Hình 2.7 Cơ cấu dẫn hớng loại đòn -

ống "Makferxon"

Trang 6

b Nh ợc điểm:

- Trọng lợng lớn, tốn nhiều kim loại hơn tất cả các cơ cấu đàn hồi khác, do thế năng biến dạng đàn hồi riêng (của một đơn vị thể tích) nhỏ (nhỏ hơn của thanh xoắn 4 lần khi có cùng một giá trị ứng suất: σ=τ) Theo thống kê, trọng lợng của nhíp cộng giảm chấn thờng chiếm từ 5,5 ữ 8,0 % trọng lợng bản thân của ôtô

- Thời hạn phục vụ ngắn: Do ma sát giữa các lá nhíp lớn và trạng thái ứng suất phức tạp (Nhíp vừa chịu các tải trọng thẳng đứng vừa chịu mô men cũng nhcác lực dọc và ngang khác) Khi chạy trên đờng tốt tuổi thọ của nhíp đạt khoảng

10 ữ 15 vạn Km Trên đờng xấu nhiều ổ gà, tuổi thọ của nhíp giảm từ 10 ữ 50 lần

c Các dạng kết cấu:

Kết cấu của nhíp đợc xây dựng xuất phát từ diều kiện:

- Kích thớc nhỏ gọn để dễ lắp đặt lên xe;

- Có độ bền đều để tăng hệ số sử dụng vật liệu và giảm khối lợng

Cách xây dựng nh sau: xét một dầm chịu uốn nh trên Hình 2.8 ứng suất tại một tiết diện I-I bất kỳ của dầm đợc xác định theo công thức:

ở đây: Mx = (Fy/2).x - Mô men uốn tác dụng tại tiết diện tính toán;

Wx - Mô men chống uốn của tiết diện

Nếu dầm có tiết diện hình chữ nhật với chiều cao hx và chiều rộng bx thì

Wx = bxhx/6 và điều kiện để cho dầm có độ bền đều là:

σx = (Fy/2).x/(bxhx /6) =const

Trong trờng hợp tổng quát, qui luật thay đổi các kích thớc bx=f(x) và hx=g(x)

có thể tuỳ ý chỉ cần đảm bảo quan hệ độ bền đều (1.2) Tuy vậy, để đơn giản kết cấu, trong thực tế thờng dùng hai phơng án giới hạn sau:

1) Dầm có chiều cao không đổi, chiều rộng thay đổi tỷ lệ thuận với cánh tay đòn x (Hình 2.8c);

2) Dầm có chiều rộng không đổi, chiều cao thay đổi tỷ lệ thuận với đại

l-ợng x (Hình 2.8d);

Nh vậy, theo phơng án 1: dầm sẽ có dạng một lá dẹt hình tam giác Nhíp

có dạng kết cấu nh vậy không thể bố trí đợc lên xe, do: kích thớc lớn và không có tai để lắp nối Trong thực tế ngời ta giải quyết trở ngại này nh sau:

- Cắt dạng tam giác lý tởng thành từng dải nhỏ có chiều rộng nh nhau;

- Bù những chỗ khuyết sao cho mỗi dải thành một hình chữ nhật rồi lắp thành bộ;

Nhíp đợc chế tạo theo dạng ghép từ các lá nhỏ nh vậy sẽ vừa đáp ứng đợc yêu cầu về độ bền đều vừa đủ nhỏ gọn để có thể lắp đặt lên xe Số lợng lá

Trang 7

KÕt cÊu, tÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ «t« - HÖ thèng treo Biªn so¹n : TS NguyÔn Hoµng ViÖt 7

Trang 8

cần thiết trong trờng hợp này thờng từ 6 ữ 14, vì thế nhíp dạng này đợc gọi là nhíp nhiều lá.

Nếu số lợng lá nhíp nhỏ hơn 6 thì nhíp sẽ rất nặng và tốn kim loại (do sai khác với dạng lý tởng nhiều, phần bù thêm lớn) Nếu số lá lớn hơn 10 thì độ bền các lá nhíp chính phía trên lại không bảo đảm

Theo phơng án 2: Dầm sẽ có chiều rộng không đổi, còn chiều cao thay đổi

tỷ lệ thuận với căn bậc 2 của cánh tay đòn lực tác dụng Nếu dùng nhíp dạng này

có thể chỉ cần một lá Tuy vậy, để đảm bảo khả năng chịu tải, độ cứng và ứng suất tơng đơng với loại nhíp nhiều lá có cùng vật liệu thì chiều dài nhíp phải lớn hơn nhiều Trong thực tế, để đảm bảo yêu cầu nhỏ gọn dễ lắp đặt, có thể ghép một số lá có cùng chiều dài lại, nhng không quá 4, vì thế đợc gọi là nhíp ít lá hay nhíp parabol

Nhíp ít lá có tuổi thọ cao hơn và khối lợng nhỏ hơn (khoảng 30%) so với nhíp nhiều lá vì hệ số sử dụng vật liệu cao và ma sát giữa các lá nhíp nhỏ

e Kết cấu lá nhíp loại nhiều lá

e1 Tiết diện lá nhíp (hình 2.10)

- Tiết diện hình chữ nhật (hình 2.10a):

Lá nhíp thờng có tiết diện hình chữ nhật Trong trờng hợp này đờng trung hoà chính là trục đối xứng, cách đều mặt trên và dới của lá nhíp nên σkmax= σnmax

Do giới hạn mỏi của thép khi chịu kéo nhỏ hơn khi chịu nén nên độ bền của lớp trên và dới của lá nhíp không đều nhau gây lãng phí vật liệu

Hình 2.11 So sánh lượng tiêu tốn kim loại của nhíp với các

Hình 2.10 Tiết diện lá nhíp.

a- Chữ nhật; b- Hình thang;c- khoét rãnh ở giữa

Trang 9

e2 Kết cấu đầu lá nhíp (hình 2.12):

Đầu các lá nhíp có thể làm theo dạng chữ nhật (hình 2.12a) Đây là dạng

đơn giản dễ chế tạo nhất Tuy vậy cũng sai khác nhiều nhất so với dạng lý tỏng có

độ bền đều Ngoài ra ứng suất tiếp xúc chỗ đầu các lá nhíp cũng lớn

Gần với dạng lý tởng hơn và giảm đợc ứng suất tiếp xúc ở các đầu nhíp là các dạng hình thang (hình 2.12b) hay ô van vát mỏng (hình 2.12c) Tuy vậy công nghệ chế tạo phức tạp hơn

Chú ý: Để lắp nhíp lên khung xe, đầu một hay hai lá nhíp trên cùng đợc

nhíp lên khung.

e3.Độ cong của lá nhíp:

Để giảm tải cho lá nhíp chính và phân bố đều tải cho các lá trên và dới (đặc biệt trong trờng hợp các lá có chiều dày khác nhau) ngời ta chế tạo các lá có độ cong ban đầu khác nhau (Hình 2.13) Sau khi lắp ghép các lá nhíp sẽ có cùng độ cong Nếu bán kính cong của lá nhíp giảm thì mặt trong của nó sẽ xuất hiện ứng xuất d nén, ngợc lại: d kéo - Làm giảm hoặc tăng ứng suất tổng hợp khi làm việc một lợng:

σi = (Ehi/2).(1/Ri – 1/Ro)

ở đây: Ri và Ro – Bán kính cong của lá trớc và sau lắp ghép

Trang 10

f Kết cấu của bộ nhíp

Các lá nhíp sau khi chế tạo đợc lắp ghép với nhau thành bộ nhíp Kết cấu

điển hình của một bộ nhíp nh trên hình 2.14

Để ghép nhíp thành bộ, các lá nhíp đợc đột lỗ ở giữa rồi dùng bu lông trung tâm (1) xỏ qua và xiết chặt lại

Các lá nhíp cũng có thể đợc định vị với nhau bằng gờ lồi và rãnh lõm nh trên hình 2.15

Công dụng chính của bu lông trung tâm là giữ và ép chặt các lá nhíp với nhau Tuy vậy đầu của bu lông (cũng nh gờ lồi trên lá nhíp) có thể dùng làm phần

Trang 11

Trên hình 2.17 là các kết cấu vòng kẹp khác nhau Khe hở δ giữa bu lông kẹp và lá nhíp chính phải đủ lớn để sự xoắn dọc không tập trung ở các đầu nhíp.

Tai nhíp nh trên hình 2.18a gọi là tai nhíp không cờng hoá

Để cờng hoá cho lá nhíp chính, đầu các lá thứ hai cũng có thể đợc uốn cong , ôm một phần hay toàn bộ tai của lá nhíp chính với một khe hở xác định

Khi tai nhíp bị biến dạng lớn thì khe hở này đợc khắc phục và lá nhíp thứ hai sẽ

hỗ trợ cho lá nhíp chính cùng chịu lực ở phần tai nhíp.

Đối với các lá nhíp chịu tải lớn, tai có thể đợc làm ở dạng lắp ghép Phần tai chế tạo riêng sau đó nối với lá nhíp chính bằng bu lông

δ

Hình 2.17 Các dạng kết cấu vòng kẹp.

Hình 2.18 Kết cấu tai nhíp.

Trang 12

g2 Liên kết đầu nhíp với khung:

Khi nhíp biến dạng, chiều dài của nó thay đổi Vì thế, trong trờng hợp nhíp thực hiện cả vai trò dẫn hớng thì một đầu nhíp đợc bắt cố định với khung còn đầu kia phải lắp đặt sao cho nó có khả năng dịch chuyển theo sự thay đổi chiều dài của nhíp

Nếu chức năng dẫn hớng do bộ phận riêng đảm nhận thì thờng thờng cả hai

đầu nhíp đều phải dịch chuyển tự do đợc theo hớng dọc

Đầu dịch chuyển của nhíp đợc nối với khung qua một đòn quay, liên kết

tr-ợt hay gối cao su (để giảm số điểm bôi trơn).

Trên hình 2.19 là kết cấu mối ghép bản lề giữa đầu cố định và di động của nhíp với khung

Trên hình 2.21 là kết cấu đầu di động kiểu khớp trợt khi dùng kết cấu này,

để tránh cho đầu nhíp không tuột khỏi giá đỡ ở hành trình trả, ngời ta dùng bu lông đỡ ở dới và uốn cong đầu lá nhíp chính để giữ

Mối ghép giữa tai nhíp và chốt nhíp hay đòn quay đối với ô tô du lịch th ờng sử dụng ống lót bằng cao su để giảm số điểm cần bôi trơn (hình 2.20a và 2.20b) hoặc kim loại hay kim loại gốm bôi trơn bằng vú mỡ đối với các ô tô tải trong lớn (hình 2.20c)

Hình 2.19 Kết cấu mối ghép đầu nhíp với khung.

a- Đầu di động và đòn quay; b- Đầu cố định

Hình 2.20 Liên kết bản lề giữa tai nhíp và khung xe.

Trang 13

Khi dùng đòn quay, góc nghiêng của đòn tạo ra lực phụ gây ảnh hởng đến

độ cứng của nhíp:

- Khi đòn quay tạo lực phụ gây kéo lá nhíp chính (hình2.22a) sẽ làm tăng

Chiều dài đòn quay thờng lấy bằng (5 10)% chiều dài của nhíp khi bị duỗi thẳng

Trong một số kết cấu, cả hai đầu nhíp đợc đặt trên các gối cao su (hình 2.23a và 2.23b) Cách lắp đặt này có u điểm: không cần bôi trơn liên kết, giảm

rung và tải trọng động tác dụng lên khối lợng đợc treo và giảm độ xoắn của nhíp

Tuy vậy nó có nhợc điểm là: độ bền và cứng vững hạn chế, do đó có thể gây dao

động phụ cho các bánh xe.

Hình 2.21 Kết cấu lắp nối đầu di

động kiểu khớp trượt

Hình 2.22 Vị trí và phương án lắp đặt đòn quay.

Hình 2.23 Nối các đầu nhíp với khung qua gối cao su.

a,b- Gối đỡ đầu trước và sau của nhíp trước; 1,2- Gối cao su

Trang 14

h Nối nhíp với dầm cầu:

Để nối nhíp với dầm cầu hay giá quay trên khung (nhíp cân bằng) ngời ta dùng hai bu lông chữ U gọi là quang nhíp kẹp và xiết chặt lại (hình 2.24)

Có hai phơng pháp lắp nhíp lên dầm cầu chủ động: lắp cố định (hình 2.25a) và lắp quay tự do (hình 2.25b).

Cách lắp thứ nhất sử dụng trong trờng hợp nhíp có nhiệm vụ truyền các mô men phản lực và mô men phanh Cách lắp thứ hai dùng khi nhíp không có nhiệm

vụ truyền các mô men này (để giảm tải cho nhíp)

Khi xiết chặt nhíp lại thì phần giữa hai quang nhíp trở thành một khối cứng

và không tham gia vào biến dạng đàn hồi Do đó khoảng cách giữa các quang nhíp cần phải giảm tối thiểu

Khi xiết chặt nhíp nh vậy có điểm lợi là: tiết diện giữa của lá nhíp, chỗ đột

lỗ lắp bu lông đợc giảm tải Khi vận hành, nếu quang nhíp lỏng có thể gây gãy

nhíp ở tiết diện này Vì thế trong quá trình sử dụng cần thờng xuyên kiểm tra lực xiết quang nhíp

Hình 2.24 Nối nhíp với dầm cầu bằng quang nhíp.

Trang 15

i Bố trí nhíp lên xe:

Bộ nhíp có thể đợc bố trí lên xe theo một số phơng án nh trên hình 2.26

Phổ biến nhất là bố trí nhíp kiểu nửa elíp (đối xứng hoặc không) Đứng về

điều kiện làm việc và công nghệ chế tạo thì nên làm nhíp dạng đối xứng, nghĩa là khoảng cách từ tâm dầm cầu (chỗ bắt nhíp) đến các tai nhíp là đều nhau

Chỉ khi vì các lý do nào đó mà không thể bố trí nhíp đối xứng đợc, thì mới phải làm nhíp lệch, ví dụ các trờng hợp:

dịch cầu trớc về phía trớc đối với nhíp.

Trên các xe ba cầu, ngời ta thờng bố trí nhíp kiểu cân bằng cho các cầu phía sau (hình 2.27) Cách bố trí nh vậy đảm bảo cho phản lực pháp tuyến trên

Trang 16

bánh xe của các cầu này luôn luôn bằng nhau và cầu không bị treo khi xe chuyển

động trên các đờng có độ mấp mô lớn

Trên các xe có tải trọng tác dụng lên cầu thay đổi trong giới hạn lớn và đột ngột, thì để cho xe chạy êm dịu khi không hay non tải và nhíp đủ cứng khi đầy tải, ngời ta dùng nhíp kép gồm: một nhíp chính và một nhíp phụ.

Khi xe không và non tải chỉ có một mình nhíp chính làm việc Khi tải tăng

đến một giá trị quy định thì nhíp phụ bắt đầu tham gia chịu tải cùng nhíp chính, làm tăng độ cứng của hệ thống treo cho phù hợp với tải

Nhíp phụ có thể đặt trên (hình 2.28a) hay dới (hình 2.28b) nhíp chính, tuỳ theo vị trí giữa cầu và khung cũng nh kích thớc và biến dạng yêu cầu của nhíp

Khi nhíp phụ đặt dới thì độ cứng của hệ thống treo thay đổi êm dịu hơn, vì nhíp phụ tham gia từ từ vào quá trình chịu tải, không đột ngột nh khi đặt trên nhíp chính

Hình 2.27 Hệ thống treo cân bằng của các cầu sau ô tô ZIL-131.

1- Bộ nhíp; 2, 3- Các thanh đòn dẫn hướng; 4- Gối quay

Hình 2.28 Các phương án bố trí nhíp phụ.

a- Phía trên nhíp chính; b- Phía dưới nhíp chính

Trang 17

Trên hình 2.29 là kết cấu và các chi tiết lắp ghép bộ nhíp nhiều lá.

a)

b) Hình 2.29 Cấu tạo và lắp ghép bộ nhíp nhiều lá.

a- Nhíp đơn; b- Nhíp kép (chính và phụ)

Trang 18

k Các biện pháp giảm ma sát giữa các lá nhíp:

Ma sát giữa các lá nhíp gây mòn xớc bề mặt lá nhíp và giảm độ bền mỏi của chúng Ngoài ra ma sát giữa các lá nhíp còn làm cứng nhíp khi xe non và không tải, làm giảm độ êm dịu chuyển động Vì thế phải có biện pháp để hạn chế các ma sát này

Để giảm ma sát giữa các lá nhíp có thể dùng các biện pháp sau:

- Bôi trơn các bề mặt tiếp xúc bằng mỡ graphít (mỡ phấn chì);

- Đệm vào giữa các lá nhíp những vật liệu phi kim, nh: gỗ dán, nhựa tổng hợp, chất dẻo (hình 2.30, 2.31 và 2.32).

Các đệm có thể đợc lắp trên các rãnh lõm của lá nhíp, giữ bằng bu lông hay dán vào bề mặt lá nhíp

Hình 2.30 Lót lớp polime trên suốt chiều dài lá nhíp để

giảm ma sát và tiếng ồn khi làm việc

Hình 2.31 Lót cao su hoặc chất dẻo ở phần giữa và đầu

các lá nhíp

Hình 2.32 Các phương pháp lắp đặt miếng đệm phi kim

lên các lá nhíp

1- Vòng kẹp; 2 và 3- Đệm phi kim

Trang 19

h Kết cấu nhíp ít lá:

Kết cấu bộ nhíp ít lá nh trên các hình 2.33 và 2.34 Nhíp ít lá thờng có chiều dài lớn nên khó bố trí lên xe Tuy vậy nó có hệ số sử dụng vật liệu cao, khối lợng nhỏ, tuổi thọ lớn hơn nhíp nhiều lá

Để giảm chiều dài nhíp ít lá có thể tăng chiều rộng của nó hoặc dùng một

số lá có chiều dài bằng nhau (hình 2.33b)

Để giảm ảnh hởng của ma sát đến độ êm dịu chuyển động và tuổi thọ của nhíp, ngời ta cũng dùng các vật liệu nh chất dẻo hay cao su lót giữa các lá nhíp ở chỗ truyền lực và chỗ bắt chặt nhíp với cầu

Khi tải trọng trên cầu thay đổi nhiều cũng có thể dùng nhíp phụ để tăng độ

So với nhíp lá phần tử đàn hồi dạng lò xo trụ có những u điểm sau:

- Kết cấu và chế tạo đơn giản;

Trang 20

Nhợc điểm của phần tử đàn hồi loại lò xo là chỉ tiếp nhận đợc tải trọng thẳng đứng mà không truyền đợc các lực dọc ngang và dẫn hớng bánh xe nên phải

đặt thêm bộ phận hớng riêng.

c Đặc điểm kết cấu:

- Phần tử đàn hồi lò xo chủ yếu là loại lò xo trụ làm việc chịu nén với đặc tính tuyến tính

- Có thể chế tạo lò xo với bớc thay đổi, dạng côn hay parabol để nhận đợc

đặc tính đàn hồi phi tuyến Tuy vậy, do công nghệ chế tạo phức tạp, giá thành cao nên ít dùng

Khi lắp bản lề một đầu thì mô men uốn sẽ triệt tiêu

Khi lắp bản lề hai đầu thì cả mô men uốn và lực bên đều bằng không.Vì thế trong hai trờng hợp đầu, lò xo phải lắp đặt thế nào để ở trạng thái cân bằng tĩnh mô men uốn và lực bên đều bằng không Khi lò xo bị biến dạng max, lực bên và mô men uốn sẽ làm tăng ứng suất lên khoảng 20% so với khi lò

xo chỉ chịu lực nén max

Lò xo đợc định tâm trong các gối đỡ bằng bề mặt trong Giữa lò xo và bộ phận định tâm cần có khe hở khoảng (0,02 0,025) đờng kính định tâm để bù cho sai số do chế tạo không chính xác

Để tránh tăng ma sát giữa các vòng lò xo và vành định tâm, chiều cao của

nó cần phải lấy bằng 1 1,5 đờng kính sợi dây lò xo và các vòng lò xo không đợc chạm nhau ở tải trọng bất kỳ

Trên hình 2.36 là hệ thống treo trớc và sau của xe du lịch với phần tử đàn hồi là lò xo trụ

Hình 2.35 Các sơ đồ lắp đặt lò xo trong hệ thống treo.

a- Không có bản lề; b- Bản lề một đầu; c- Bản lề hai đầu

Trang 21

2.2.1.3 Thanh xoắn.

Thanh xoắn đợc dùng ở một số ô tô du lịch

a

u điểm:

- Kết cấu đơn giản; Khối lợng phần không đợc treo nhỏ;

- Tải trong phân bố lên khung tốt hơn (khi thanh xoắn bố trí dọc) vì mô men của các lực thẳng đứng tác dụng lên khung không nằm trong vùng chịu tải, nơi lắp các đòn dẫn hớng mà ở đầu kia của thanh xoắn

Hình 2.36 Hệ thống treo xe du lịch với phần tử đàn hồi

loại lò xo trụ

a- Hệ thống treo trước; b- Hệ thống treo sau

a)

b)

Trang 22

- Loại tấm chế tạo cũng đơn giản và cho phép giảm độ cứng tuy khối lợng

Hình 2.37 Các dạng kết cấu của thanh xoắn.

Hình 2.38 Hệ thống treo với phần tử đàn hồi là thanh

xoắn lắp dọc theo xe

Trang 23

Trên hình 2.40 là bản vẽ chi tiết và các kích thớc chính của thanh xoắn.

đổi với các tải trọng tĩnh khác nhau (đặc tính phi tuyến);

- Cho phép điều chỉnh vị trí của thùng xe đối với mặt đờng Đối với hệ thống treo độc lập còn có thể điều chỉnh khoảng sáng gầm xe;

- Khối lợng nhỏ; làm việc êm dịu;

8- Đầu nối; 9- Nắp

Trang 24

-Loại bầu có thể có từ 1 đến 3 khoang phân cách bởi các đai xiết bằng thép vành bầu có các lõi thép tăng bền và đợc kẹp chặt đến các mặt bích hay piston bằng các vòng kẹp.

- áp suất khí nén trong phần tử đàn hồi ứng với tải trọng tĩnh bằng 0,5 0,6 MPa áp suất này cần thấp hơn áp suất làm việc của hệ thống cung cấp từ 0,1 0,2 MPa để đảm bảo áp suất d trong trờng hợp ô tô quá tải

Hình 2.42 là kết cấu phần tử đàn hồi loại ống và phơng pháp làm kín nó Phần cắt bên trái là phơng pháp làm kín bằng mặt bích kẹp, phần cắt bên phải là làm kín nhờ chính áp suất của khí nén, phơng pháp này cho phép đơn giản hoá việc lắp ghép và giảm đợc khối lợng của phần tử đàn hồi

Loại ống so với loại bầu tròn có u điểm:

- ứng với cùng một tải trọng thì nó có kích thớc và khối lợng nhỏ hơn;

- Cho phép nhận đợc đặc tính đàn hồi yêu cầu bằng cách tạo biên dạng piston thích hợp;

- Cho phép độ nghiêng lệch lớn và không yêu cầu lắp đặt chính xác cao, vì

Phần tử đàn hồi khí nén thờng dùng kết hợp với bộ phận điều chỉnh tự

động chiều cao thùng xe theo tải trọng tĩnh và lắp đặt lên xe nh trên hình 2.43

Hình 2.43a là so đồ lắp đặt, hình 2.43b là sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ phận điều chỉnh tự động chiều cao thùng xe theo tải trọng tĩnh Khi tải trọng tăng lên, thùng xe hạ xuống và khoảng cách giữa nó với cầu giảm đi Lúc này đòn dẫn

động sẽ tác dụng lên van phân phối của bộ điều chỉnh cho khí nén từ bình chứa đi thêm vào phần tử đàn hồi cho đến khi thùng xe đợc nâng lên độ cao ban đầu

Khi giảm tải trọng thì quá trình xảy ra ngợc lại Bộ phận tiết lu thuỷ lực trên sơ đồ có tác dụng cản trở, không cho bộ điều chỉnh làm việc do thùng xe dao

động khi xe chạy trên đờng không bằng phẳng

Trang 25

- Có đặc tính đàn hồi phi tuyến;

- Đồng thời làm đợc nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn;

- Kích thớc nhỏ gọn hơn vì áp suất làm việc cao hơn (đến 20 MPa).

Dầu đồng thời có tác dụng giảm chấn khi tiết lu qua các lỗ và van bố trí kết hợp trong kết cấu

Phần tử đàn hồi thuỷ khí có thể phân ra các loại: có khối lợng khí không

đổi hay thay đổi; Có hay không có buồng đối áp; Không điều chỉnh hay điều chỉnh đợc.

Hình 2.43 Hệ thống treo khí nén.

a- Bố trí chung; b- Sơ đồ điều chỉnh độ cao thùng xe; 1- Phần tử đàn hồi khí nén; 2- Đòn dưới; 3- Dầm lắp phần tử đàn hồi; 4- Thanh chữ V; 5- Giảm chấn; 6- bộ phận điều chỉnh độ cao thùng xe; 7- Bộ ổn định

Trang 26

Thuộc loại phần tử đàn hồi có khối lợng khí không đổi (thờng là nitơ) là các phần tử đàn hồi không điều chỉnh đợc hay điều chỉnh bằng cách bơm hay xả dầu Đây là loại oại phần tử đàn hồi đợc sử dụng rất phổ biến

Phần tử đàn hồi có khối lợng khí thay đổi bao giờ cũng là loại điều chỉnh

đợc và phơng pháp điều chỉnh là thay đổi khối lợng khí còn thể tích chất lỏng không thay đổi

Phần tử đàn hồi thuỷ khí không có buồng đối áp là loại có kết cấu đơn giản nhất (hình 2.44)

Khoang chính I với khí trơ có thể bố trí trong xi lanh (hình 2.44a), trong cần piston (hình 2.44b) hay trong bầu hình cầu (hình 2.44c và d)

Phần tử đàn hồi thuỷ khí có buồng đối áp kết cấu nh trên hình 2.45 Buồng

đối áp chứa khí trơ II đợc bố trí trên cần piston Buồng đối áp cho phép thay đổi

đặc tính của phần tử đàn hồi trong giới hạn rộng nhờ đảm bảo một tổ hợp xác định giữa thể tích và áp suất khí trong buồng khí chính và buồng đối áp

Các lỗ tiết lu sử dụng để dập tắt dao động (giảm chấn) có thể bố trí trong piston, trên vách ngăn của khoang chính hay khoang đối áp

Khí nén chỗ tiếp xúc với chất lỏng bị hoà trộn một phần vào nó khi áp suất cao và tách ra khỏi chất lỏng khi áp suất thấp Vì thế đối với loại hệ thống treo

điều chỉnh đợc, ngời ta sử dụng phần tử đàn hồi với piston hay vách ngăn mềm để tránh không cho khí nén thoát ra cùng với chất lỏng khi điều chỉnh áp suất ở hai

Hình 2.44 Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại không có buồng đối áp.

Hình 2.45 Phần tử đàn hồi thuỷ

khí loại có buồng đối áp

Trang 27

phía vách ngăn xấp xỉ bằng nhau, vì thế tải trọng tác dụng lên nó trong thời gian làm việc không lớn.

Trên hình 2.46 là kết cấu phần tử đàn hồi thuỷ khí của ô tô BELAZ

Hình 2.46 Phần tử đàn hồi thuỷ khí

Trang 28

2.2.2 Bộ phận hớng.

2.2.2.1 Bộ phận hớng hệ thống treo phụ thuộc:

ở hệ thống treo phụ thuộc nếu phần tử đàn hồi là nhíp lá thì nhíp sẽ đảm nhận luôn vai trò của bộ phận hớng (hình 2.48g) Nếu phần tử đàn hồi không thực hiện đợc chức năng của bộ phận hớng thì ngời ta dùng các cơ cấu đòn 4 thanh hay chữ V (hình 2.48)

Do các bánh xe đợc nối với nhau bởi dầm cầu liện, nên khi một trong các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng sẽ làm cho mặt phẳng quay của các bánh xe thay

đổi - nghiêng đi một góc λ, đồng thời vết bánh xe cũng thay đổi một lợng ∆B khá lớn (hình 2.49)

Sự thay đổi góc nghiêng của mặt phẳng quay bánh xe sẽ làm xuất hiện các mô men con quay:

)dt

d(J

Trang 29

Các mô men con quay này sẽ làm cho cầu bị xoay đi và các bánh xe dẫn ớng dao động xung quanh trụ quay đứng Đặc biệt ở tốc độ lớn, các bánh xe dẫn h-ớng dao động mạnh có thể làm xe mất tính điều khiển.

h-Sự thay đổi vết bánh xe ∆B, gây trợt ngang bánh xe làm mòn lốp và giảm tính ổn định

Đối với loại một đòn (hình 2.50a), khi bánh xe dao động các hiện tợng xảy

ra tơng tự nh ở hệ thống treo phụ thuộc tức là ∆B và λ lớn Vì thế nó thờng sử dụng ở cầu sau không dẫn hớng mà không sử dụng ở cầu trớc dẫn hớng

Hình 2.49 Hiện tượng dao động bánh xe dẫn hướng do mô men con

quay khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng

a- Bánh xe lên mấp mô; b- Mô men con quay; c- Dao động bánh xe

a- Loại 1 đòn; b- Loại 2 đòn chiều dài bằng nhau;

c và d- Loại 2 đòn chiều dài khác nhau

Trang 30

Muốn giảm ∆B và λ phải tăng chiều dài đòn (hình 2.51) dẫn đến khó bố trí.

b Loại hai đòn chiều dài bằng nhau:

Loại hai đòn chiều dài bằng nhau (hình 2.50b), loại trừ đợc hoàn toàn sự thay đổi góc nghiêng của mặt phẳng quay bánh xe Tuy vậy sự thay đổi chiều rộng vết ∆B vẫn khá lớn, gây mòn lốp và giảm tính ổn định ngang của xe

c Loại hai đòn chiều dài khác nhau:

Loại hai đòn chiều dài khác nhau (hình (2.50 c và d) là loại đợc sử dụng phổ biến nhất Lúc này tuy góc nghiêng mặt phẳng quay vẫn thay đổi nhng với giá trị nhỏ khoảng 5O 6O, nên mô men con quay sinh ra không thắng đợc mô men ma sát trong hệ thống để làm dao động các bánh xe dẫn hớng Lợng thay đổi chiều rộng cơ sở ∆B cũng nhỏ hơn, có thể đợc bù lại bởi sự đàn hồi của lốp nên không gây ra hiện tợng trợt lốp trên mặt đờng

Thờng thờng tỷ số giữa chiều dài các đòn 0,55 0,65

d Loại đòn-ống hay Macpherxôn:

Loại đòn - ống hay Macpherxôn (hình 2.52) hiện nay đợc sử dụng rất rộng rãi, đặc biệt trên các ô tô du lịch sản xuất loạt lớn hay các ô tô tải trọng lớn với phần tử đàn hồi thuỷ khí

Đây thực chất là một kết cấu biến thể của loại hai đòn chiều dài khác nhau với chiều dài đòn trên bằng không, trụ quay đứng hay thanh nối hai đòn đợc làm dới dạng ống lồng thay đổi đợc độ dài để đảm bảo động học của bánh xe

Đặc điểm đó cho phép bố trí luôn giảm chấn (hình 2.52a) hay phần tử đàn hồi thuỷ khí (hình 2.52b) vào kết cấu trụ quay đứng hay thanh nối Nhờ đó đơn giản đợc kết cấu, giảm đợc số lợng khâu khớp và giảm đợc khối lợng cũng nh không gian bố trí hệ thống treo

Nhợc điểm của kết cấu này là yêu cầu chất lợng chế tạo ống trợt cao, các thông số động học kém hơn so với loại hai đòn chiều dài khác nhau

Hình 2.53 Sơ đồ hệ thống

Trang 31

dịch chuyển Do đó loại trừ khả năng xuất hiện mô men con quay gây ra dao động bánh xe quanh trụ quay.

Chiều dài và chiều rộng cơ sở của xe thay đổi không đáng kể (chủ yếu do

độ nghiêng dọc và ngang của chốt gây ra) Tuy vậy sử dụng hệ thống treo loại này trên ô tô gặp nhiều khó khăn vì khó bố trí và khó giảm ma sát ở bộ phận hớng.

Trên hình 2.54 là kết cấu khớp nối bản lề điển hình các thanh đòn của hệ thống treo độc lập

2.2.2.3 Bộ phận giảm chấn.

Trong hệ thống treo có hai loại sức cản chính cản trở dao động của các khối lợng đợc treo và không đợc treo là ma sát (trong hệ thống treo không có vật

liệu bôi trơn) và sức cản do bộ phận giảtm chấn tạo ra.

Ma sát trong hệ thống treo làm giảm tính êm dịu chuyển động của ô tô, các lực nhỏ hơn lực ma sát sẽ truyền thẳng từ bánh xe lên thùng gây tải trọng động, va

Hình 2.54 Kết cấu khớp nối bản lề các thanh đòn của hệ thống

treo độc lập

Trang 32

đập Vì thế cần phải giảm ma sát trong hệ thống treo và chỉ nên thực hiện dập tắt dao động nhờ sử dụng các giảm chấn.

Trên ô tô hiện nay sử dụng chủ yếu các giảm chấn thuỷ lực làm việc theo nguyên lý tiết lu chất lỏng qua khe hẹp, để biến cơ năng dao động thành nhiệt năng rồi toả ra môi trờng

Lực cản tạo ra bởi giảm chấn phụ thuộc vào tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn trong xi lanh (bởi vậy phụ thuộc tốc độ dao động tơng đối giữa bánh xe

và khung vỏ), theo quan hệ hàm sau:

Qg = KgVm

ở đây:

Kg - Hệ số cản của giảm chấn;

Vg - Tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn;

m - Số mũ, phụ thuộc kích thớc lỗ tiết lu, độ nhớt chất lỏng và kết cấu các van Giá trị m dao động trong giới hạn từ 1,0 đến 2,0, khi tính toán có thể thừa nhận m =1

Các giảm chấn phải đảm bảo các yêu cầu chính sau:

- Dập tắt dao động một cách hiệu quả;

- Làm việc ổn định trong những điều kiện đờng xá và môi trờng khác nhau;

- Kích thớc, trọng lợng nhỏ;

- Tuổi thọ cao.

+ Theo kết cấu, giảm chấn đợc chia ra loại đòn và loại ống, loại có và

không có van giảm tải, có hay không có buồng bù

+ Theo tỷ số giữa các hệ số cản K n (cản trong hành trình nén: lúc bánh xe

và khung xe tiến đến gần nhau) và hệ số cản Kt (cản trong hành trình trả: lúc bánh

xe và khung xe đi ra xa nhau), giảm chấn đợc chia ra các loại:

- Tác dụng một chiều (Kn= 0, Kt > 0);

- Tác dụng hai chiều đối xứng (Kn = Kt > 0);

- Tác dụng hai chiều không đối xứng (Kn < Kt)

Hiện nay phổ biến nhất là loại giảm chấn tác dụng hai chiều có đặc tính không đối xứng và có van giảm tải Tỷ số Kt/Kn = 2 5 Hệ số cản nén đợc làm nhỏ hơn nhằm mục đích giảm lực truyền qua giảm chấn lên khung khi bánh xe gặp chớng ngại vật

a Giảm chấn đòn:

Giảm chấn đòn không đợc nối trực tiếp mà đợc nối với cầu hay bánh xe qua các thanh đòn Vì thế piston giảm chấn chịu lực tác dụng lớn, do lực truyền từ bánh xe lên qua hệ thống đòn với tỷ số truyền là a/b (hình 2.55) Nguyên lý làm việc của giảm chấn đòn nh trên hình 2.56a Do lực tác dụng lớn nên áp suất làm việc của giảm chấn đòn rất lớn, pmax có thể đạt 25 40 MPa

Trang 33

Nhợc điểm trên làm tăng trọng lợng của giảm chấn (năng hơn giảm chấn ống khoảng 2 lần) vì thành giảm chấn phải làm dày hơn để đảm bảo độ bền Tuy vậy giảm chấn đòn có u là hành trình piston bé nên lu lợng chất lỏng đi qua các van nhỏ và tuổi thọ của van cao hơn.

Điều kiện làm mát bề mặt của giảm chấn đòn cũng kém hơn của giảm chấn ống, nên nhiệt độ của chất lỏng khi giảm chấn làm việc cao hơn

Do các nhợc điểm trên, hiện nay giảm chấn đòn hầu nh không còn đợc sử dụng trên ô tô nữa

b Giảm chấn ống:

Giảm chấn ống đợc bố trí trên ô tô nh trên hình 2.57 và có nguyên lý làm việc nh trên hình 2.56b

Hình 2.55 Sơ đồ bố trí và lực tác dụng lên giảm chấn đòn.

1- Thanh nối; 2- Đòn giảm chấn

Hình 2.56 Sơ đồ nguyên lý

làm việc của giảm chấn.a- Giảm chấn đòn; b- Giảm

chấn ống

Trang 34

Do đợc bố trí nh vậy nên lực tác dụng lên piston giảm chấn nhỏ và điều kiện làm mát giảm chấn rất tốt.

- áp suất làm việc pmax của giảm chấn ống chỉ khoảng (6 8) MPa, thành giảm chấn ống mỏng hơn nên nhẹ hơn giảm chấn đòn khoảng 2 lần

- Kết cấu và chế tạo giảm chấn ống cũng đơn giản hơn nên hiện nay giảm chấn ống đợc sử dụng rộng rãi trên tất cả các loại ô tô

Giảm chấn ống có hai dạng kết cấu khác nhau là loại hai ống (có buồng bù: hình 2.58) và loại một ống (không có buồng bù: hình 2.59)

Giảm chấn ống loại hai ống (Hình 2.58)

Cấu tạo:

- Trên piston có hai dãy lỗ khoan theo các vòng tròn đồng tâm Dãy lõ ngoài đợc đậy phía trên bởi đĩa của van thông 1 Dãy lỗ trong - đậy phía dới bởi van trả 2 Trên piston có một lỗ tiết lu 6 thờng xuyên mở

- Trên đáy xi lanh cũng đợc làm các dãy lỗ: dãy lỗ ngoài đợc che phía trên bởi đĩa của van hút 3, dãy lỗ trong - che phía dới bởi van nén 4

- Giữa hai ống của giảm chấn có khe hở tạo nên một buồng chứa phụ còn gọi là buồng bù, để chứa dầu khi giảm chấn làm việc

Nguyên lý làm việc:

+ Hành trình nén:

- Nén nhẹ: Piston dich chuyển xuống dới với tốc độ nhỏ Dầu đợc ép từ khoang dới, qua các lỗ tiết lu 6 và van thông 1 đi lên khoang trên Do thể tích piston giải phóng ở khoang trên nhỏ hơn thể tích do nó chiếm chỗ khi di chuyển xuống dới (do ở khoang trên có thêm cần piston) Nên một phần dầu phải chảy qua khe tiết lu 5 trên van 4, đi sang buồng bù của giảm chấn

- Nén mạnh: Piston dịch chuyển xuống dới với tốc độ lớn áp suất trong khoang dới piston tăng cao, ép lò xo mở to van nén 4 ra cho dầu đi qua sang buồng

bù Nhờ thế sức cản giảm chấn giảm đột ngột, hạn chế bớt lực tác dụng lên cần giảm chấn

Hình 2.57 Sơ đồ bố trí giảm chấn ống.

1- Giảm chấn; 2- Lò xo

Trang 35

+ Hµnh tr×nh tr¶:

KÕt cÊu, tÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ «t« - HÖ thèng treo Biªn so¹n : TS NguyÔn Hoµng ViÖt 35

H×nh 2.58 Gi¶m chÊn èng lo¹i hai

èng (MAZ)

1- §Üa van th«ng (nÐn); 2- Van tr¶; 3-

Van hót (tr¶); 4- Van nÐn; 5-Khe tiÕt

Trang 36

- Trả nhẹ: Piston dich chuyển lên trên với tốc độ nhỏ Dầu đợc ép từ khoang trên, qua các lỗ tiết lu 6 đi xuống khoang dới Do thể tích piston giải phóng ở khoang dói lớn hơn thể tích do nó chiếm chỗ khi di chuyển lên trên (do ở khoang trên có thêm cần piston) Nên dầu từ khoang trên chảy xuống không đủ bù cho thể tích giải piston phóng ở khoang dới Lúc này giữa khoang dói và buồng bù

có độ chênh áp Vì thế dầu từ buồng bù chảy qua van hút 3 vào khoang dới piston

để bù cho lợng dầu còn thiếu

- Trả mạnh: Piston dịch chuyển lên trên với tốc độ lớn áp suất trong khoang trên piston tăng cao ép lò xo mở van trả 2 ra cho dầu đi qua dãy lỗ trong xuống khoang dới Nhờ thế sức cản giảm chấn giảm đột ngột, hạn chế bớt lực tác dụng lên cần giảm chấn

Các van dạng đĩa - lò xo có quán tính rất nhỏ, nên đảm bảo cho dầu lu thông kịp thời từ khoang này sang khoang kia

Sự làm việc ổn định của giảm chấn phụ thuộc nhiều vào độ kín khít của mối ghép giữa cần và nắp giảm chấn Kết cấu bộ phận làm kín này rất đa dạng Tuy vậy, phổ biến nhất là dùng các vòng làm kín mà bề mặt làm việc của chúng có các gân vòng Các vòng làm kín đợc lắp lên cần với độ căng 0,4 0,9 mm và đợc

ép chặt bằng lò xo Vòng đệm thứ hai dùng để chắn bụi và nớc Các vòng đệm làm việc trong vùng nhiệt độ từ -50o đến +160o, vì thế chúng cần đợc chế tạo bằng các vật liệu chịu dầu, chịu nhiệt Ví dụ: cao su hay cao su chứa flo

Cần đợc chế tạo từ thép 45 Bề mặt cần tiếp xúc với các vòng làm kín và ống lót dẫn hớng đợc tôi cao tần và mạ crôm Trớc và sau khi mạ cần đợc mài bóng Piston đợc chế tạo từ gang xám hay hợp kim kễm đặc biệt Các ống lót dẫn hớng đợc chế tạo từ đồng đỏ Trong một số kết cấu, trên piston có lắp các vòng bằng gang hay chất dẻo thấm flo, còn ống dẫn hớng - bằng chất dẻo thẫm flo hay cao su để giảm sự dò rỉ dầu khi bị đốt nóng Vật liệu có nhiều triển vọng để chế tạo piston và các ống lót là kim loại gốm đợc tẩm chất dẻo chứa flo để giảm ma sát

và mài mòn

Giảm chấn đợc đổ đầy dầu có tính chống ôxy hóa và tạo bọt cao, có khả năng bôi trơn tốt và đặc tính nhớt thích hợp Độ nhớt động khi nhiệt độ thay đổi từ +100o đến -40o C, cần phải nằm trong giới hạn 5.10-5 3.10-4 m2/s

Giảm chấn ống loại một ống (Hình 2.59)

So với giảm chấn loại hai ống có cùng đờng kính ngoài, thì giảm chấn loại một ống có khối lợng nhỏ hơn (20% 40%), số lợng chi tiết ít hơn (15 22 so với 45 55), đặc tính ổn định hơn Vì thế giảm chấn loại này ngày càng đợc sử dụng rộng rãi

Cấu tạo:

- Có buồng bù 1 chứa đầy Nitơ với áp suất 2 3 MPa, ngăn cách với khoang chứa dầu bởi piston tùy động 2 có các vòng làm kín ở một số kết cấu khác có thể dùng màng ngăn thay cho piston

- Trên piston, ngoài các lỗ hay khe tiết lu còn có cả van nén và van trả

Nguyên lý làm việc:

Tơng tự nh giảm chấn hai ống, chỉ khác là khi giảm chán làm việc không

có chất lỏng chảy sang buồng bù mà thể tích buồng bù chứa khí, sẽ thay đổi tơng ứng để bù cho sự chênh lệch thể tích giữa khoang trên và dới piston

Trang 37

2.3 tính toán hệ thống treo ô tô

+ Số liệu cho trớc:

- Loại xe

- Phân bố tải trọng lên các cầu khi đầy tải và không tải

- Khối lợng phần không đợc treo tơng ứng với mỗi cầu

- Tiêu chuẩn về êm dịu

+ Nhiệm vụ và trình tự tính toán:

2.3.1.1 Đặc tính đàn hồi yêu cầu

Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan

hệ hàm Z = g(f)

Đặc tính đàn hồi thờng đợc xây dụng với giả thiết:

- Bỏ qua ma sát và khối lợng phần không đợc treo Nếu có số liệu về khối lợng phần không đợc treo thì có thể trừ đi phần khối lợng này khi tính phản lực Z

- Xem nh đặc tính có dạng tuyến tính

Đặc tính đàn hồi tiêu biểu của hệ thống treo có dạng nh trên hình 2.60 Nó

có 2 điểm đặc trng là a(ft, Zt) và b(fđ, Zmax) ở đây:

- ft : Biến dạng của hệ thống treo dới tác dụng của tải trọng tĩnh

- Zt : Tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe, gây ra biến dạng ft

- fđ : Biến dạng thêm của hệ thống treo dới tác dụng của tải trọng động

Hình 2.60 Đặc tính đàn hồi

của hệ thống treo

Hình 2.60 Đặc tính đàn hồi

của hệ thống treo

Trang 38

- Zmax = KđZt : Tải trọng động lớn nhất tác dụng lên bánh xe, gây ra biến dạng thêm fđ.

Để xây dựng đặc tính đàn hồi của hệ thống treo ta phải xác định các đại ợng đặc trung trên

l-Cách xây dựng:

+ Xác định giá trị độ võng tĩnh (f t ): Tùy thuộc vào mức độ êm dịu yêu

cầu, độ võng tĩnh của hệ thống treo đợc chọn trong giới hạn sau:

- ft = 200 ữ 250 mm (đối với ôtô du lịch)

- ft = 110 ữ 150 mm (đối với ôtô khách)

- ft = 80 ữ 120 mm (đối với ôtô vận tải)Các giá trị trên của độ võng tĩnh tơng ứng với tần số dao động riêng n=300/(ft)1/2 dđ/ph (đơn vị của ft trong công thức là cm) của phần đợc treo là:

- n = 60 ữ 70 (đối với ôtô du lịch)

- n = 75 ữ 90 (đối với ôtô khách)

- n = 85 ữ 110 (đối với ôtô tải)

ở đây cần chú ý rằng: độ võng của hệ thống treo và độ võng (biến dạng) của phần tử đàn hồi của nó có thể bằng nhau (nh ở hệ thống treo dùng nhíp) hoặc khác nhau (nh ở hệ thống treo độc lập loại đòn)

+ Chọn tỷ số giữa độ võng tĩnh của hệ thống treo sau và trớc (f s /f t ): Để

tránh các dao động lắc dọc (kiểu ngựa phi), tỷ số giữa độ võng tĩnh của hệ thống treo sau và trớc cần nằm trong giới hạn:

động của hệ thống treo là công cần thiết để làm biến dạng hệ thống treo từ vị trí ứng với tải trọng tĩnh cho đến giá trị lớn nhất Để tăng dung năng động cần phải tăng độ võng động hoặc độ cứng của hệ thống treo Tuy vậy, độ võng động tăng sẽ làm tăng dịch chuyển tơng đối của thùng xe so với bánh xe và do đó làm:

- Giảm tính ổn định của ôtô

- Tăng yêu cầu đối với bộ phận hớng

- Phức tạp điều kiện làm việc của dẫn động lái

- Tăng giới hạn thay đổi khoảng sáng gầm xe ở hệ thống treo độc lập

Đối với các kết cấu hiện nay, độ võng động đợc thừa nhận trong giới hạn sau: