LOI NOI DAU
Ơtơ là một trong những phương tiện vận tải quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Đặc biệt trong lĩnh vực quân sự nó đảm bảo cho nhiệm vụ chiến đấu, sẵn sàng chiến đấu của quân đội
Hiện nay quân đội ta đang sử dụng ôtô xe máy với rất nhiều chủng
loại và nhãn hiệu khác nhau Trong đó xe UAZ-3160 là loại xe được sử
dụng rộng rãi vì có tính năng cơ động cao, đảm bảo tính kinh tế, chiến- kỹ thuật phù hợp với điều kiện hoạt động của quân đội
Việc nghiên cứu về các loại xe ôtô đòi hỏi mỗi nguời cán bộ kỹ thuật không những phải nắm chắc về cấu tạo, nguyên lý làm việc của các cụm,
các hệ thống trên xe mà còn phải biết kiểm tra chuẩn đoán, bảo duỡng để
phát huy hết tính năng tác dụng của xe nhằm đạt được tính kinh tế, hiệu quả cao nhất
Trên ôtô bao gồm một tổ hợp các cụm, các cơ cấu và các hệ thống có
chức năng khác nhau tạo thành Vì vậy nội dụng xây dựng quy trình kiểm tra chuẩn đoán bảo dưỡng rất rộng, phong phú tuỳ thuộc vào từng loại xe
Ở đồ án tốt nghiệp này chỉ xét đến một khía cạnh và đối với một xe cụ thể Đó là đề tài: “ Xây dựng quy trình kiếm tra, chấn đoán, bảo dưỡng phần vận hành xe UAZ-3160”
Nội dung đề tài bao gồm:
Chương I: Giới thiệu chung tính năng kỹ thuật của xe UAZ-3160 Chương 2: Phân tích kết cầu phần vận hành xe UAZ-3 160
Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo
Trang 2Chuong 1
GIỚI THIỆU CHUNG TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CÚA XE UAZ-3160 1.1 Giới thiệu chung
Xe UAZ-3160 là lọai xe con 2 cầu chủ động với công thức bánh là
4x4, được lắp VỚI VỎ Xe bằng kim loại kiểu vỏ liền, có 5 cửa Là loại xe có tính năng việt dã cao, được sử dụng trong quân đội cũng như trong các
ngành kinh tế quốc dân khác Được chuyên dùng để chở hàng hoá và chở
người phù hợp với nhiều loại đường và mọi địa hình
Xe được thiết kế sử dụng ở nhiệt độ không khí từ -45°C đến +40 °C và độ âm trung bình trong năm đến 80%, tương ứng ở 15°C, độ bụi của không khí đến 1g/cm*, tốc độ gió đến 20m/s,trong đó kể cả những vùng
nằm ở độ cao 4000m so với mặt nước biển và có thể vượt đèo ở độ cao
4650m (khi thay đổi đặc tính kéo động lực tương ứng)
Trên cơ sở xe UAZ-3160, hiên nay đã ra đời các loại UAZ-31601;
UAZ-31602; UAZ-31604; UAZ-31605
Trang 3
1.2 Các thông số cơ bán của xe UAZ-3160 Hình 1.2 Các kích thước cơ bản của xe Thông số chung - Chiều đài toàn bộ (mm) 4240 - Chiều rộng (mm) 2020 - Chiều cao (mm) 2060 - Chiều đài cơ sở (mm) 2400 - Chiều rộng cơ sở (mm) 1446 - Góc vượt trước (Độ) 45 - Góc vượt sau (Độ) 33° - Số chỗ ngồi (người) 5+2 - Trọng lượng có ích (kể cả lái và hành khách) (Kgl) 600 - Trọng lượng không tải (Kgl) 1930 - Trọng lượng có tải (Kg]) 2530 - Trọng lượng phân bố lên các cầu khi không tai (Kgl)
Trang 4+ Lén cau sau (kg) 984
- Trọng lượng phân bố lên các cầu khi day tai (Kgl)
+ Lên cầu trước (kg) 1088
+ Lên cầu sau (kg) 1442
- Tái kéo moóc cho phép khi cơ cấu nối moóc loại chỏm cầu (Kgl)
+ Khi rơ moóc có phanh 1500
+ Khi rơ moóc không có phanh 750 -Vận tốc lớn nhất của xe (km/h) 130
-Quãng đường phanh khi đầy tải ở vận tốc §0 km/h (không kéo moóc)
không lớn hơn (m) 43
- Góc quay vòng lớn nhất của bánh xe trong (độ) 27
- Bán kính quay vòng nhỏ nhất theo đường trục vết bánh trước bên ngoài so
với tâm quay vòng (m) 6.4
- Bán kính quay vòng nhỏ nhất từ điểm xa nhất của thân xe so với tâm quay
vòng (m) 6.8
- Góc đốc lớn nhất khi đầy tải độ (%) 31(68)
- Góc 6n định ngang tĩnh khi day tải trên gid thir d6 (%) 20(36) -Chiều sâu lội nước (m) 0.5
Trang 5- B6 trí xilanh: 1 hàng thắng đứng - Thứ tự làm việc 1-2-4-3 - Đường kính xilanh (mm) 92 - Hành trình piston (mm) 92 - Dung tích công tác (lít) 2.445 - Tỷ số nén 8,2 - Công suất cực đại của động cơ khi quay với vận tốc 4000v/p (mã lực) 89 - Mô men xoắn cực đại của đông cơ khi quay vận tốc 2500v/p (N.m) 175 - Tốc độ quay ồn định nh ỏ nhất của trục khuỷu khi chạy chậm không tải (v/p) 700-750
- Thành phần CO trong khí xả ở chế độ tốc độ quay ồn định nhỏ nhất của trục khuỷu khi chạy chậm khong t ai, % : 0.6-0.8
- Hệ thống bôi trợn kiểu: Hỗn hợp cưỡng bức và vung té
- Thông khí động cơ: loại kín
- Sử dụng nhiên liệu loại: AH-93
- Hệ thống làm mát: làm mát bằng nước, tuần hoàn cưỡng bức vòng kín Hệ thống sưởi - sấy
Trên một số xe có thê được lắp hệ thống sưởi -sấy nóng độc lập, nằm
trong hệ thống làm mát động cơ Nhiên liệu dùng cho hệ thống được cấp từ bình nhiên liệu bên phải Cơ cấu điều khiển hẹn giờ được bố trí trên giá của bảng đồng hồ
Hệ thống truyền lực
- Li hợp: kiểu khô, 1 đĩa ma sát có lắp lò xo nén hướng tâm kiểu màng Ly
hợp được cấu tạo từ đĩa ép- bưởng ly hợp và lò xo đĩa xẻ rãnh (màng), các
nhánh của nó đóng vai trò của đòn mở kéo; đĩa bị động có tán các tắm ma
Trang 6Cơ cấu đóng ngắt gồm các nhánh của lò xo đĩa, khớp nói li hợp cùng 6 bi tê được lắp trong nắp ô bi trục sơ cấp hộp số và các càng cua gai li hop
lắp ở trên khớp, nói liền vo li hop bang tam do
Dẫn động gài li hợp bằng thuý lực, cấu tạo gồm bàn đạp, xi lanh chính, các ống dẫn dầu và xi lanh công tác
- Hộp số: loại cơ khí 4 cấp có đồng tốc quán tính ở tắt cả các tay số tiến Tỷ số truyền các tay số: S6 1: 3.78 Số 2: 2.60 Số 3: 1.55 Số 4: 1.00 Số lùi: 4.12 - Hộp số phân phối loại cơ khí có 2 tỷ số truyền + Tỷ số truyền thắng: 1.00 + Tỷ số truyền thấp: 1.94 hay 1.47
- Truyền động các đăng loại hở, bao gồm 2 trục Cầu trước và cầu sau
- Loại cầu: chủ động, một cấp, vỏ khối liền, có cơ cầu gài cầu trước - Truyền lực chính: Côn- xoắn
- Tỷ số truyền 4.375 hoặc 4.111
- Vị sai: côn có 4 vệ tinh
- Bán trục: loại giảm tải hoàn toàn
- Khớp chuyền hướng cầu trước: kiểu khớp cầu đắng tốc Hệ thống treo, chuyển động
- Hệ thống treo kiểu phụ thuộc
- Treo trước kiểu lò xo xoắn có thanh ồn định ngang - Treo sau được lắp trên hai bó nhíp kiểu ít lá
Trang 7- Bánh xe đạng đĩa có vành liền - Kích thước vành 6JxIó6 - Số lượng bánh xe 4+l - Lốp loại hướng kính - Cỡ lốp 225/75/R16 - Cỡ săm 225-16 Hệ thống điều khiến xe
-Cơ cấu lái kiểu vít đai ốc thanh răng cung răng +Hộp tay lái kiểu có trợ lực thủy lực
+Tỷ số truyền góc của cơ cấu lái 17.3
- Hệ thống phanh
+ Phanh chân: phanh bánh trước kiểu đĩa, phanh bánh sau kiểu tang trống
Dẫn động phanh kiểu thủy lực có trợ lực chân không và 2 dòng độc lập từ
xilanh chinh: 1 dong đến bánh trước, 1 đòng đến bánh sau Dòng phanh bánh sau có lắp thêm van điều áp
+ Phanh dự phòng: khi mắt dẫn động phanh dong nay thi dong còn lại là dự phòng
+ Phanh tay: điều khiển cơ khí bằng tay, kiểu tang trỗng được lắp ngay phía sau hộp số phân phối, tác động phanh trực tiếp lên trục truyền các
đăng sau
Trang bị điện
- Hệ thong day dan : kiểu I dây, cực âm nối mát với thân xe, điện áp định
mức 12v
-Máy phát: kiểu xoay chiều có chỉnh lưu, tự động điều chỉnh điện áp - Bình điện khởi động: 6CT66A
- Động cơ khởi động 42.3708 hãng BOSCH
- Khối điều khiển phun nhiên liệu và danh lita MAKAL-7.2
Trang 8- Cơ cấu gạt mưa: bằng điện, hai chối, 3 chế độ có điều khiển khoảng đừng trong chế độ làm việc không liên tục
- Cơ cầu gạt mưa trước: điện, l chổi - Cơ cấu gạt mưa sau: điện, 2 chối
- Bộ rửa kính: bằng điện có vòi phun cho hai kính trước, kính sau và 2 đèn
pha
- Động cơ điện sưởi thông gió: 45.3730
- Sấy nóng và sưởi: đồng bộ trong hệ thống làm mát động cơ và sấy nóng động cơ, chống đóng băng kính xe Lắp loại B7W
- Còi: điện
- Chiếu sáng ngoài: đèn pha đầu xe, đèn pha sương mù, xi nhan bên, trước, sau Đèn xi nhan sau nằm cùng trong hộp đèn dừng, đèn lùi, đèn kích
thước, đèn soi biển số, đèn phanh, đèn mở cửa, đèn soi capin
- Chiếu sáng trong: đèn trần trong xe, đèn khoang lái, đèn chiếu sáng khoang hành lý, đèn báo công tắc riêng - sưởi, đèn bảng đồng hồ
- Cơ cầu nâng kính bằng điện: điều khiển từ xa
- Hệ thiết bị chân đoán khoá liên động các cửa: cùng một lúc khóa tất cả các cửa khi khoá bằng chìa khoá cánh bên trái trước hoặc khi ấn vào nút khoá của cánh trước trái Có thể khoá hoặc mở từng cánh cửa khi ấn riêng từng nút khoá của từng cánh
Thùng vỏ xe
Toàn bộ vỏ xe kiểu thùng liền bằng kim loại, 4 cánh bên, l cánh cửa hậu Cánh cửa bên có kính nâng hạ được Tất cả các cửa lắp kính bằng thuỷ
Trang 9Chuong 2
PHAN TiCH KET CAU PHAN VAN HANH XE UAZ-3160 2.1 Hệ thống treo
2.1.1 Công dụng, yêu cầu
* Công dụng: Hệ thống treo là tổ hợp các cơ cấu thực hiện liên kết các bánh xe với khung xe (hoặc vỏ xe) để đảm bảo độ êm dịu chuyển động và an toàn chuyên động trên cơ sở tạo các đao động của thân xe và của các bánh xe theo ý muốn và giảm các tải trọng va đập cho xe khi chuyển đông trên địa hình không bằng phẳng
Ngoài ra hệ thống treo còn dùng để truyền các lực dọc trục và
mômen tác động giữa bánh xe và khung xe (vỏ xe)
Hệ thống treo hoàn chỉnh gồm 3 bộ phận chính với các chức năng riêng biệt:
- Bộ phận đàn hồi: Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung xe các lực thắng đứng từ đường, giảm tải trọng động và đảm bảo độ êm dịu chuyển động cho xe khi chuyên động trên các loại đường khác nhau
- Bộ phân giảm chấn: Năng lượng dao động của thân xe và của bánh xe được hấp thụ bởi các giảm chấn trên cơ sơ biến cơ năng thành nhiệt
năng
- Bộ phận dẫn hướng: Dùng để truyền các lực ngang, lực dọc trục và mô men từ mặt đường lên khung xe (vỏ xe) Động học của bộ phận dẫn
hướng xác định dịch chuyển của bánh xe đối với khung xe và ảnh hưởng
tới tính ôn định và tính quay vòng của ôtô
Trang 10* Yêu cầu:
- Độ võng tĩnh ft (độ võng sinh ra do tác dụng của tải trọng tĩnh) phải
nằm trong giới hạn đủ đảm bảo các tần số đao động riêng của vỏ xe và độ võng fạ (độ võng sinh ra khi ôtô chuyển động) phải đủ để đảm bảo vận tốc chuyển động của ôtô trên đường xấu nằm trong giới hạn cho phép Ở giới
hạn này không có sự va đập lên bộ phận hạn chế
- Động học của bánh xe dẫn hướng vẫn giữ đúng khi các bánh xe dẫn hướng dịch chuyền trong mặt phẳng thắng đứng (nghĩa là khoảng cách hai
vết bánh trước và các góc đặt trụ đứng và bánh dẫn hướng không thay đôi) - Dập tắt nhanh các dao động của vỏ và các bánh xe
- Giảm tải trọng động khi ôtô qua những đường gồ ghè - Không gây nên va đập tai các mối liên kết khung hoặc vỏ
- Có độ đàn hồi cao, nhỏ gọn
- Có độ tin cậy lớn trong điều kiện sử dụng phù hợp với tính năng kỹ
thuật không gặp những hư hỏng bắt thường
- Giá thành thấp, độ phức tạp của các kết cấu không quá lớn
- Có khả năng chống rung và chống va đập của các bộ phận trong hệ
thống
- Đảm bảo điều kiện làm việc của xe ở tốc độ cao
Hệ thống treo trên xe UAZ-3160 là loại treo phụ thuộc, treo cầu trước có cấu tạo chính là lò xo xoắn, giảm chấn ống thủy lực, thanh ổn định
ngang và thanh dẫn hướng Treo cầu sau được cấu tạo bởi hai bó nhíp loại ít lá và hai giảm chấn ống thủy lực
* Cấu tạo hệ treo phụ thuộc có những nhược điểm sau:
Trang 11động, mặt khác bánh xe va đập mạnh xuống nền đường làm xấu sự tiếp xúc của bánh xe với đường
- Khoảng không gian phía dưới gầm xe lớn để đảm bảo cho dầm cầu thay đổi vị trí, do vậy chiều cao trọng tâm xe sẽ lớn hoặc giảm bớt thể tích của khoang chứa hàng phía sau xe
- Sự nối cứng bánh xe hai bên dầm liền gây nên các trạng thái về
động học dịch chuyền, trong quá trình hệ treo chuyên động theo phương thắng đứng sẽ xảy ra các chuyên vị phụ theo phương ngang làm giảm độ ồn định của xe khi chuyển động trên nền đường không bằng phẳng
* Những ưu điểm của hệ treo phụ thuộc:
-Trong quá trình chuyên động vết bánh xe được cố định do vậy không xảy ra mòn lốp nhanh như ở hệ treo độc lập
-Khi chịu lực bên (ly tâm, đường nghiêng, gió bên ) hai bánh xe
liên kết cứng, bởi vậy hạn chế hiện tượng trượt bên bánh xe
-Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ tháo lắp và sửa chữa, giá thành thấp
2.1.2 Treo trước
Hệ thống treo trước xe UAZ-3160 được cấu tạo từ hai lò xo, một đòn
Trang 12
Hình 2.1 Cấu tạo treo trước
1 Đệm giảm rung; 2,17 Giá lò xo; 3 Giảm xóc; 4,21 Khớp cao su cốt sắt;
5,10 Đai Ốc; 6 Quang nhíp; 7,8 Bạc cao su; 9,16 Giá bắt đòn doc; 11
Đệm; 12.Khớp cao su; 13 Giá bắt đòn ổn định ngang; 14 Đòn ổn định ngang; 15 Đòn dẫn hướng 18 Lò xo; 19.Gối chống đập; 20,23 Giá bắt đòn ngang; 22 Đòn ngang
Xe UAZ-3160 là loại xe được dùng trên nhiều địa hình khác nhau vì vậy hệ thống treo của xe phải đảm bảo cho xe chuyển đông tốt trên các loại địa hình Treo trước của xe có bộ phận đàn hồi chính là lò xo có chức năng
làm mềm hơn độ cứng của treo, giúp xe lăn êm trên nền đường, lò xo có độ
cứng thay đổi trong một giới hạn rộng, có khối lượng nhỏ, không phải
chăm sóc bảo dưỡng nhiều, lắp đặt đơn giản, ít bị hư hỏng do ma sát vì vậy
được chọn làm bộ phận chính cho hệ thống treo của xe UAZ-3160 và của nhiều xe có tính năng việt dã cao
Lò xo có một đầu gắn với giá lò xo bắt trên dầm cầu, đầu dưới bắt với giá dưới, bắt với thanh ồn định ngang và bắt với đòn dẫn hướng (đòn đọc)
Trang 13Don dẫn hướng có chức năng truyền các lực từ bánh xe lên khung
xe, làm chức năng dẫn hướng cho bánh xe, tăng độ cứng vững cho lò xo
giảm xóc Đòn dẫn hướng một đầu được bắt với giá lò xo, một đầu kia được bắt với dầm xe thông qua giá bắt đòn dọc, đầu cuối của đòn dẫn
hướng bắt chặt với giá bắt nhờ đai ốc, có đệm cao su nhằm giảm các lực
truyền từ bánh xe lên khung xe Trên đòn dẫn hướng còn bắt ống giảm chắn nhằm dập tắt những dao động truyền từ bánh xe lên khung xe và tăng độ cứng vững cho lò xo
Thanh ồn định dùng để liên kết các bánh xe trên cùng một cầu, một
đầu được gắn vào giá bắt lò xo, đầu kia được bắt vào giá lò xo của bánh còn lại Thanh ồn định được đặt nằm ngang bắt với khung xe thông qua giá đỡ, phía dưới của giá đỡ có bạc nhằm giảm sự mài mòn khi thanh chuyên động Thanh ồn định có tác dụng làm tăng khả năng ổn định ngang của xe nhờ ổn định đao động ngang của hệ treo Khi xe chuyên động trên nền
đường không bằng phẳng hoặc quay vòng, dưới tác dụng của lực ly tâm
hoặc độ nghiêng thùng xe, phản lực thắng đứng của hai bánh xe trên một cầu thay đổi, dẫn tới tăng độ nghiêng thùng xe và làm xấu khả năng truyền
lực dọc, lực bên của bánh xe với mặt đường
Các gối chống đập, vấu cao su tăng cứng và hạn chế hành trình có
tác dụng vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình của bánh xe, ngoài ra còn
có chức năng liên kết mềm chống rung truyền từ bánh xe lên Do vậy làm giảm độ ồn cho người lái và thiết bị trên xe
2.1.3 Treo sau:
Cấu tạo của hệ treo sau là loại nhíp lá bao gồm các bộ phận chính: dầm cầu, nhíp lá, giảm chan
Trang 14
Hình 2.2 Cầu tạo treo sau
1,10 Giá bắt giảm xóc; 2 Bó nhíp; 3 Giảm xóc; 4 Khung xe; 5 Đệm;
6 Quang; 7 Đệm giá quay nhíp; 8 Giá gối di động; 9 Đệm bó nhíp; 11
Dai 6c quay nhip; 12.Trục; 13 Bạc cao su; 14 Gối ra; 15 Má trong gối di
động; 16 Chốt; 17 Má ngoài; 18 Dai 6c
Phía trên cùng là lá nhíp cái (lá nhíp chịu lực chính của bộ nhíp),
dưới lá nhíp cái là các lá nhíp phụ có chiều dài giảm dần, các lá nhíp kết
hợp thành một bộ nhíp tạo thành một dầm chống uốn đều Hai đầu của lá nhíp cái được cuốn tròn, đầu trước lắp vào khớp trụ ở giá treo trước, đầu
sau lắp vào chốt đưới của quang treo ở giá treo sau Phía gần hai đầu của bộ
nhíp có lắp các bộ kẹp nhỏ chống xoay Đầu trước cuốn lá nhíp cái được
lắp vào khớp trụ của lá nhíp trước và có thể quay tương đối quanh chốt nhờ
có bạc cao su của chốt, đầu ngoài của chốt có tắm đệm và được xiết chặt
bằng đai ốc Phần giá treo trước có chốt nhíp được gắn vào khung xe nhờ các đinh tán Chốt nhíp là một trục bậc dài, đầu trong được hãm chặt với giá nhíp trước bằng vai trục và đai ốc Đầu sau của lá nhíp cái được cuộn tròn, đầu tròn của lá nhíp trên được lắp vào chốt đưới quang treo Nhíp tiếp
xúc với chốt bạc cao su tròn bao quanh chốt trên nên có thể dao động
Trang 15Quang treo là cụm chi tiết gồm bạc cao su ở trong hai má quang treo Đầu trong hai chốt có mũ tròn như đinh tán, đầu má ngoài được xiết chặt
nhờ hai đai Ốc Chốt trên lắp với bạc cao su của tắm dưới giá treo, tắm trên của giá treo được hàn với khung xe, tắm dưới và trên của giá treo sau được bắt chặt bằng 4 đai ốc Quang treo bố trí trên khung xe tạo điều kiện cho
nhíp biến dạng tự đo, đồng thời có thể truyền các lực đọc từ bánh xe lên
khung và ngược lại
Bộ nhíp được đặt trên miếng đỡ của dầm cầu và bắt chặt với nó nhờ có tắm đệm dưới thông qua 2 bu lông chữ U Tắm đệm trên kết cấu như một đoạn nhíp ngắn được bẻ cong 2 đầu để móc vào bu lông chữ U Tắm
đệm trên có tai để lắp đầu dưới giảm chấn ống, dé giữ giảm chấn ống dưới dầm cầu có hàn tai đề lắp bulông
Đề làm tăng độ cứng của nhíp và hạn chế những va đập của nhíp khi nhíp làm việc với cường độ cao thì phần giữa nhíp được bắt với dầm cầu
thông qua gối ra bằng cao su, phía trên của gối cao su có đai ốc để bắt gối
với đầm cầu
Hệ treo phụ thuộc loại nhíp lá sử dụng quang treo nhíp thường xảy ra hiện tượng tự xoay cầu xe Hiện tượng này đối với cầu dẫn hướng là không có lợi, còn ở cầu sau hiện tượng này thường dẫn tới địch chuyên tâm vòng
quay theo hướng thu nhỏ bán kính vòng quay Khi xe quay vòng, tải trọng
trên bánh xe ngoài tăng lên, còn bánh xe trong giảm đi Quang treo cho phép nhíp lá tự biến dạng, gây lên hiện tượng xoay cầu Đối với xe con điều này là không tốt vì có thể gay mat ôn định quay vòng
Đặc tính đàn hồi của nhíp lá được gọi là tuyến tính tức là độ cứng
của nhíp ít thay đổi đưới tác động của tải trọng Khi tăng tải trọng cần thiết
Trang 16Khả năng truyền lực dọc của bộ nhíp phụ thuộc vào việc bắt chặt các
bộ quang nhíp, vì vậy phải luôn tiến hành kiểm tra, xiết chặt các đai Ốc quang nhíp Trong quá trình làm việc các đầu quang nhíp bắt với đầm thường xuyên làm việc, ô cao su có thể bị mòn, lão hoá gây nên va đập khô, cần thiết phải kiểm tra thay thế kịp thời
2.1.4 Giảm chấn:
Giảm chấn trên xe được dùng với mục đích:
- Giảm và dap tat các dao động của thân xe khi bánh xe lăn trên nền đường không bằng phắng nhờ vậy mà bảo vệ được bộ phận đàn hồi và tính năng, tiện nghi cho xe và người sử dụng
- Đảm bảo dao động của phần không treo ở mức độ nhỏ nhất nhằm làm tốt sự tiếp xúc của bành xe trên nền đường, nâng cao tính chất chuyển động của xe như khả năng bám đường, khả năng an toàn khi chuyên động
Bản chất quá trình làm việc của giảm chấn là quá trình tiêu hao cơ
năng, (biến cơ năng thành nhiệt năng) Thực ra quá trình này xảy ra ngay
với ma sát của nhíp lá, khớp quay của các ô kim loại, 6 cao su Xong qua trình đao động cơ học của xe đòi hỏi phải tiêu hao cơ năng nhanh và có thé khống chế được quá trình vật lý đó nên các giảm chấn ở treo trước và treo sau thực hiện chức năng này là chủ yếu
2.1.4.1 Cấu tạo giảm chấn:
Trang 17N\ LI | \ ÁÀ WY LQ 2 SKC 12 L 6 xo van tr a; 13 Van Hinh 2.3 Giam chan = SN Can piston; 3 Nắp chụp xilanh; 4 Phot; 5.Vong ham 2 3 1 Nắp giảm chấn; ;6 Lỗ tiết lưu; 7 Xilanh công tác; 8 Van tông qua; 9 Xilanh kín dưới 11 Van t a nhanh; ngo ai; 10 V ong g ang;
Trang 18Vỏ trong là một xilanh thuỷ lực có độ bóng cao đề piston có thể di
chuyển được trong ống trụ Ở đuôi của xilanh thuỷ lực có một cụm van
nén Bao quanh lớp vỏ trong là lớp vỏ ngồi, khơng gian giữa hai lớp vỏ là buồng bù thể tích chất lỏng Vỏ ngoài ghép cứng với vỏ trong và đầu đưới có tai dé bắt với đòn treo bánh xe Bên trong vỏ có | piston di động, trên
piston có bố trí cụm van trả và van thông, các lỗ tiết lưu Piston di chuyển
thông qua trục của giảm chấn liên kết với thùng xe Trục của giảm chấn hàn liền vỏ bọc ngoài của giảm chấn, piston giảm chắn hoạt động trong dầu và chia phần xilanh ra làm 2 buồng, ở phía nắp của giảm chấn có các vòng bao kín và ống dẫn hướng trục giảm chấn
2.1.4.2 Nguyên lý làm việc của giám chấn:
2.1.4.2.1 Hành trình nén (khi bánh xe tiến gần thân xe):
-Nén nhẹ:
Cần đấy piston trong xi lanh công tác làm píston địch chuyến
xuống đưới Van thông qua mở, dầu chảy từ phần khoang dưới pít tông
sang khoang trên pít tông Nhưng tất cả dầu không thể chảy vào khoang trên vì còn có cần đầy xi lanh công tác Vì vậy phần dầu bằng thể tích
chiếm chỗ của cần đây piston sẽ chảy sang khoang bù qua lỗ tiết lưu ở
van nén, làm tăng áp suất khí ở khoang bù lên một chút Các lỗ tiết lưu
tạo ra sức cản thuỷ lực tỷ lệ với bình phương vận tốc lưu thông của đầu -Nén mạnh:
Piston đi xuống đưới với vận tốc lớn làm áp suất dầu khoang dưới piston tăng cao sẽ đây van nén ép lò xo trụ cụm van nén lại và theo lỗ thoát chính của van sang khoang bù
2.1.4.2.2 Hành trình trả (hành trình mà bánh xe và thân xe cách xa nhau):
- Trả nhẹ:
Trang 19qua khe hở van thông qua (van trả đóng) vào khoang dưới pít tông, đồng
thời dầu từ khoang bù qua van nạp bổ sung vào khoang dưới piston - Trả mạnh:
Piston đi lên với vận tốc lớn làm áp suất dầu khoang dưới piston giảm mạnh, dầu được bổ sung theo hai đường: một đường dầu từ khoang
trên piston nén van trả và van sẽ mở ra để cho dầu lưu thông qua cả lỗ tiết lưu của van Độ mở của van trả phụ thuộc vào mức độ của hành trình trả,
càng trả mạnh thì van mở càng lớn Một đường dầu từ khoang bù qua van nạp bồ sung vào khoang dưới piston
2.2 Hệ thống chuyển động 2.2.1 Công dụng, yêu cầu
* Công dụng: Hệ thống chuyển động tác dụng lên mặt đường biến chuyển
động quay tròn của bánh xe chủ động thành chuyền động tịnh tiến của ôtô
đảm bảo cho ô tô di chuyên trên đường Hệ thống chuyên động còn để đỡ
toàn bộ khối lượng và thay đổi phương chuyên động của ô tô
* Yêu cầu: Ngoài các yêu cầu chung về độ bền, nhẹ, tính chống ăn mòn cao, bánh xe ô tô đòi hỏi phải thỏa mãn một loạt các yêu cầu riêng: - Kết cầu lốp phải đảm bảo bám tốt với đường khi cần thiết phải có áp suất riêng trên đất bé - Mặt ngoài của lốp phải kết cầu thế nào để khi ô tô làm việc trên đất biến dạng, đất không bám vào lốp - Có tính chất giảm chấn động cao để đảm bảo cho ô tô chuyển động êm dịu
- Không bị dao động khi ô tô chuyền động trên đường cứng và làm việc êm không gây ra tiếng động với mọi vận tốc
- Mắt mát cho ma sát trong ít và có tính chịu nhiệt cao
- Tháo lắp dễ
Trang 202.2.2 Banh xe va lép
Bánh xe dùng để truyền trọng lượng xe lên đường mà không làm
hỏng nền đường hoặc lún sâu và nền đường, đồng thời bánh xe đề truyền lực kéo, lực phanh và các lực ngang khi chuyển động thắng và khi quay vòng Ngoài ra bánh xe còn là bộ phận góp phần nâng cao độ êm dịu
chuyển động và độ an toàn chuyên động cho xe
Khi chuyển động trên đường nằm ngang với vận tốc không vượt quá 50 km/h thì một phần lớn công suất của động cơ phải dùng để khắc phục
lực cản chuyên động Tính năng thông qua, tính kinh tế nhiên liệu và độ êm dịu chuyển động của xe có bánh quân sự và độ an toàn chuyển động phụ thuộc nhiều vào kết cấu bánh xe
Lốp xe đảm bảo cho bánh xe bám tốt với mặt đường, giảm tải trọng động gây bởi mắp mô của đường, đảm bảo cho xe chuyển động êm địu không ồn
Xe UAZ-3160 dùng bánh xe dạng đĩa ,vành sâu, kiểu liền không tháo được kích thước vành 6Jx16, được bắt chặt bằng 5 đai ốc Bánh dự phòng được lắp trên giá bằng 3 ốc chuyên dùng
Lốp là loại hướng kính, có săm, cỡ lốp 225/75R16, cỡ săm 226-16 2.2.3 Vành, đĩa và moay ơ bánh xe
Vành bánh xe phải đảm bảo giữ chặt lốp Lốp xe không được xoay tương đối so với vành khi truyền lực kéo hoặc lực phanh và không được long khỏi vành bánh xe khi có lực ngang tác dụng lên bánh xe Ngoài ra kết
cấu vành bảo đảm tháo và lắp lốp xe đễ dàng
Đĩa bánh xe gắn liền với vành bằng phương pháp hàn hay bằng đỉnh tán Trong đĩa có các lỗ khoét để trống phanh dễ tản nhiệt và dễ tháo lắp
Trang 21Moay ơ được đúc bằng thép hay gang rèn Đề tránh hiện tượng bu lông tự xoay với bánh xe bên trái người ta tiện ren trái và bánh xe bên phải tiện ren phải
Trang 222.3 Khung xe
2.3.1 Công dụng, yêu cầu
* Công dụng: Khung là xương cốt của ôtô, để đỡ và bắt chặt động cơ, các
cụm của hệ thống truyền lực và phần vận hành, cơ cấu điều khiển, các thiết
bị phụ và thiết bị chuyên dùng Khung xe là hệ thống giàn truyền lực nhận
và truyền tất cá các lực và phản lực từ đường tác động lên
* Yêu cầu: Khi thiết kế khung ô tô phải thỏa mãn các yêu cầu:
- Tiết diện ngang của xà đọc phải chọn theo các phép tính uốn và xoắn
khung Moomen thay đổi trên suốt chiều đọc của xà từ giá trị không đến giá
trị cực đại nên để tiết kiệm nguyên vật liệu và để đảm bảo độ cứng của xà đều nhau, xà dọc nên làm với tiết diện thay đổi Dé thỏa mãn yêu cầu này thường xà đọc được chế tạo theo phương pháp dập
- Đề hạ thấp trọng tâm của ô tô và chiều cao sàn xe các dầm dọc trong ô tô du lịc trên cầu trước và cầu sau thường được uốn cong, như vậy phần giữa của khung sẽ nằm thấp hơn
- Khung phải đảm bảo đủ cứng đề các cụm gắn trên khung hoặc hoàn toàn có định hoặc chỉ thay đổi vị trí rất ít Dầm ngang phải đảm bảo giữ không cho đầm dọc dịch chuyên đọc khi ô tô gặp các chướng ngại vật va đập vào
đầu trước của dầm đọc
2.3.2 Cau tao khung xe UAZ-3160
Khung xe UAZ-3160 được cấu tạo từ hai xà dọc, liên kết giữa chúng
Trang 23
Hinh 2.5 Khung xe
1 Khung toàn bộ; 2,7, l2 Óc; 3,9 Đệm; 4 Xà ngang tháo được; 5,8 Đệm
lò xo; 6 Đai ốc; 10 Tắm chắn động cơ trái; 11 Tấm chắn động cơ phải Trên phần trước và sau của khung xe có các móc kéo để kéo xe trong thời gian ngăn Đê kéo móc có cơ câu móc kéo dạng câu
Trang 24Chuong 3
TINH TOAN KIEM NGHIEM HE THONG TREO
3.1 Tính toán sơ đồ treo
Bảng 3.1 Các số liệu ban đầu của hệ thống treo STT Các thông sô Kí Sô hiệu | liệu 1 - Khôi lượng phân treo của xe khi đây tải (NS”/m) M 2100
- Phân ra cầu trước (NS”/m) M, 875
- Phân ra cầu sau (NS”/m) M, |1225
2 Chiêu dài cơ sở của xe (m) L 2.4
3 | Khdi lượng phần không treo (NS”.m) m 430 -Treo trước (NS”.m) mị 213 -Treo sau (NS”.m) ma 217 4 Gia tốc trọng trường (m/s”) 8 9.81 5 Độ cứng của lôp (N/m) € - Lốp trước (N/m) Cy, |3500 - Lốp sau (N/m) Cy 00 3500 00 6 Hệ sô cản giam chan (NS/mm) K - Khi nén (NS/mm) K, 2.1 - Khi tra (NS/mm) Ki 7.9 a Xác định hệ sô phân bô khôi lượng phân treo J, “Mab
Trang 25a, b : Khoang cach tir trong tam phan treo đến tâm bánh xe cầu trước và
tâm bánh xe cầu sau (m); a= 1.4; b=1.0
J, : Moomen quán tính khối lượng phần treo đối với trục đi qua trọng tâm phần treo và vuông góc với mặt phẳng đứng dọc xe
Jy= A.M.1” (N.m3s”) Trong đó :
A : Hệ số kinh nghiệm , A = 0,13 + 0,22
Ta chọn: A = 0,20
M: Khối lượng phần treo của ôtô (N.s”/m) L : Chiều đài cơ sở của ôtô (m) L= 2,4m Ta cú: J= A.M.L?= 0,2.2100.(2,4)=2419 (N.m.s”) * Khối lượng phần treo phân bố lên các cầu M, =™ 1 cls M,=™M mị» Trong đó : Mj, M2 : Khéi lượng phần treo phân bó lên cầu trước và cầu sau M, =M => Mi=§75 M;=M.T => M;= 1225
Thay SỐ †a CÓ €y= 0,822
Với hệ số éy tinh được nam trong khoảng 0,8 + 1,2 nên chung ta có thể
coi phần trước và sau xe đao động độc lập với nhau
Trang 26Œ,=—— 2
Trong đó: Cy: D6 cing cua treo
M: Khối lượng phần treo phân bố lên cầu
œ: Tần số đao động riêng của khối lượng phần treo
Đề đảm bảo độ êm dịu của ôtô quân sự khi tính toán độ cứng của treo, tần số đao động riêng của khối lượng phần treo thường chọn œ = (10-15) rad/s Chon o,= 10rad/s;_ @,= 1 1rad/s ke ye 875 Đối với treo trước C„ = Thứ, = “BMS? =75654 (N/m) Đối với treo sau Ca =a, = UE 14,15°= 122636 (N/m) c Xác định hành trình tĩnh của bánh xe 1-4 o
Trong đó : f, : Hanh trinh tinh của bánh xe
Trang 27d Xác định hành trình động của bánh xe fy = f.(1+1,5) Ta chon fy = 1,2.f; fe = 1,2.f = 0,06.1,2= 0,07 (m) fao = 1,2.f = 0,05.1,2= 0,05 (m)
e Kiểm tra hành trình động của bánh xe theo điều kiện không xảy ra va đập giữa phần treo trước và phần không treo trước khi phanh cấp tốc đ.> 202 b Trong đó: ø,„.: hệ số bám lớn nhất của bánh xe với mặt đường Prox = 9,8 hg: chiều cao trọng tâm của ôtô h,= 0,76 b: Khoảng cách từ trong tâm ô tô đến tâm bánh xe cau sau (m) b= 1,1m Treo trước: h Say = 9,052 fy Pras > /#¿¡ = 9.05 = 0,05.0,8 = > = 0,05>0,02 =>Thoa man f Xác định hệ số dập tắt dao động của khối lượng phan treo hy, =y.o
Trong đó: hạ: Hệ số dập tắt dao động của khối lượng phần treo œ: Tần số dao động riêng của khối lượng phần treo
ự: Hệ số cản tương đối Chọn w= 0,2-0,3
hy, = Vo, = 0,2.13,15 = 2,63
Trang 283.2 Tinh toán dao động của ôtô
Trong mục tính toán sơ đồ treo mới chỉ xác định tần số dao động riêng của phần treo, hệ số dập tắt đao động của phần treo, hành trình tĩnh,
hành trình động của bánh xe Thực chất những thông số trên chưa đủ để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô nói chung Đồng thời mục tính
toán sơ đồ treo mới chỉ xét dao động của khối lượng phần treo mà chưa kể
đến sự ảnh hưởng của phần không treo đến dao động đó Để có thể đánh giá đầy đủ độ êm dịu chuyên động của ôtô phải xét một hệ trong đó có cả dao động của khối lượng phần treo và phần không treo Khi tiến hành xét
hệ số dao động tại khối lượng cần xác định các thông số của nó như: tần số
dao đông riêng cao tần và thấp tần, hệ số đập tắt đao động ứng với tần số cao và tần số thấp Từ những thông số nhân được xây dựng đường đặc tính biên độ dao động của xe Qua đường đặc tính này có thể xác định được biên độ đao động của khối lượng phần treo, khối lượng phần không treo,
xác định được gia tốc khối lượng phần treo
Đồng thời qua đường đặc tính này còn cho phép đánh giá:
- Ứng với vận tốc chuyển động nào của ôtô trong vùng vận tốc sử dụng và ứng với sóng mặt đường có chiều dài bước sóng là bao nhiêu sẽ xảy ra hiện tượng cộng hưởng
-_ Hệ số đập tắt đao động đã phù hợp chưa
Quá trình tính toán dao động của xe được tiến hành với các giả thiết sau:
Trang 29
2Ct 2K
m,
2Cl
Hình 3.1: Sơ đồ khảo sát dao động
a Xác định tần số dao động riêng và hệ số dập tắt dao động của hệ + w=, = _ tần số dao động riêng của khối lượng phần treo khi cố định phần không treo + a, = 2G, +G) _ tần số dao động riêng của khối lượng phần không m treo khi cố định phần treo +ø= 2€, _ tần số dao động riêng của khối lượng phần không treo khi m
cố định phần treo và khi giá trị Cị= 0
+o,= 2€, _ tan số đao động riêng của khối lượng phần không treo khi
m
cố định phần treo và khi giá trị C,= 0
+h, = = _ Hệ số dập tắt dao động của khối lượng treo khi cố định phần 0
không treo
+ lạ =X _ Hệ số đập tắt dao động của khối lượng phần không treo khi
m
cé dinh phan treo
Trang 30+ Q, : tan sé dao động cao tần của hệ
e =h: hệ số dập tắt dao động của hệ ứng với tần số thấp e hk: hésé dap tat dao động của hệ ứng với tần số cao C, : Độ cứng của treo ôtô
C¡ : Độ cứng của một lốp ôtô
M: khối lượng phần treo
m : khối lượng phần không treo
* Tính toán các số liệu cụ thể:
Do treo trước và treo sau tính toán tương tự nhau nên ta chỉ tính cho treo trước, treo sau cho kết quả theo bảng 3.2 Cụ = 75654 (N/m) Ci = 350000 (N/m) M, = 875 (NS*/m) mị = 213 (NS”/m) K: Hệ số quy dẫn của giảm chấn về tâm bánh xe: _ K,.cos’ a 2 K i „ Trong do :
ơ : Góc nghiêng của giảm chắn so với phương thắng đứng
¡: tỉ số truyền bồ trí của giảm chắn của loại ống treo phụ thuộc i = 1
K;: Hệ số cản giảm chấn
= K, + K,
a 2
Trang 32Để xác định tần số đao động và hệ số dập tắt dao động của hệ phải tiến
hành giải phương trình đặc tính bậc 4 phương trình này được giải bằng phương pháp gần đúng liên tiếp
Ký hiệu: U?=O?+7ˆ
V?=Qj”+h°
Trong đó :
©: Tan số dao động thấp tần của hệ Q,.: Tan sé dao động cao tần của hệ
Trang 34V2 =02 +02, U}—4-h,.h,, =4308,13 2 2 U2 = a 2 = 149,92 3 h, = Iron {o i2 =U; J- 02 U3 =1,47 Vy -U; ys “- 16,74 VỆ -U} Cuối cùng ta xác định tần số đao động thấp tần và cao tần của treo trước ©, =A|U¿)T—hịˆ =12,16(rad/s) Q, = Ve - hệ, =63,47ad/s)
b Xác định biên độ dao động của khối lượng phần treo và biên độ dao
động của khối lượng phần không treo
Biên độ dao động của khối lượng phần treo và phần không treo khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng của tần số thấp được xác định theo công thức sau:
(Trường hợp N=U)
a, +4h2 U*
(v7 —U*) +4h,.U*) a2?
Íz?—U?} + 4hệ.U? Jan? U?
Trong do: „ ‹
Z4 : Biên độ dao động của khôi lượng phân treo khi xảy ra cộng hưởng ở tần số thấp
Trang 35é,: Biên độ dao động của khối lượng phần không treo khi xảy ra cộng hưởng ở tần số thấp
qo :là biên độ sóng mặt đường
Biên độ dao động của khối lượng phần treo và phần không treo khi
xảy ra hiện tượng cộng hưởng ở tần số cao được xác định theo cụng thức sau (khi N=V) « @` + 4hụ V [/?~U?} + 4w v° |a¿v? _ (W?-ø°Ÿ+4h¿y? (y?—U?} + 40ˆ.v? uỷ? Z„ : Biên độ dao động của khối lượng phần treo khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng ở tần số cao
¿,: Biên độ dao động của khối lượng phần không treo treo khi xảy ra hiện
tượng cộng hưởng ở tần số cao qo: biên độ sóng mặt đường
c Xác định gia tốc đao động của khối lượng phần treo
Gia tốc dao động của khối lượng phần treo khi xảy ra hiện tượng cộng
Trang 36Zy _ a? đọ o* +4 V? (VV? -U*)? +4h ?y?)Jq,ˆ.y° Trong đó:
Zy , Zz, - Gia tốc dao động của khối lượng phần treo khi xảy ra
hiện tượng cộng hưởng ở tần số thấp và cao
qo — Biên độ sóng mặt đường
d Xây dựng đường đặc tính tần số — Biên độ đao động
Đặc tính tần só- Biên độ dao động của ô tô là các đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa biên độ dao động của khối lượng phần treo (thân xe) của khối lượng phần không treo,gia tốc đao động của khối lượng phần treo, gia tốc đao động của khối lượng phần treo với tần số kích thích ( sóng mặt đường) Các đồ thị đó là:
z,(9)¿(3) z, (3)
Đặc tính tần số-biên độ dao động của ô tô được xây dựng trên cơ sở của các
biểu thức sau với sự biến thiên của tần số kích thích 9 Z2 — |e @ø + 4hụ ) , Go * \ (9? U2) +4029 (V2 ø°Ÿ 4412.9? | fog? | (9° — 0°) +4n3.9° ; 4° \ (9? -u?F +4079 IV? -—9°F +4n3.9°| Zo _ pig? ot + 4h ;
a ” (9? -U2) +40 ?.Ø)|(y? - ø°} + Ah¿.ø° |
Đặc tính tần số biên độ dao động của ô tô cũng có thể biểu diễn dưới
dang :
Trang 37z,s,V, }ế„(s.V„}›Z, (s.V,)
Trong đó :
S-Bước sóng mặt đường (m)
vạ- Vận tốc chuyên động của ô tô(m/s)
Bước sóng mặt đường s tần số lực kích thích Øvà vận tốc chuyền động
của ô tô vạ liên hệ với nhau bằng biểu thức 27.V„ 0 Trong đó : s-Bước sóng mặt đường (m) 9-Tan sé lực kích thích (rad/s)
Ta có đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa 9;V; và s
Việc tính toán dao động xây dựng đường đặc tính tần số biên độ dao