Bộ phận giảm chấn: Có tác dụng dập tắt nhanh chóng các dao động bằng cách biến năng lượng dao động thành nhiệt năng toả ra ngoài. Việc biến năng lượng dao động thành nhiệt năng nhờ ma sát. Giảm chấn trên ô tô là giảm chấn thuỷ lực, khi xe dao động, chất lỏng trong giảm chấn được pittông giảm chấn dồn từ buồng nọ sang buồng kia qua các lỗ tiết lưu. Ma sát giữa chất lỏng với thành lỗ tiết lưu và giữa các lớp chất lỏng với nhau biến thành nhiệt nung nóng vỏ giảm chấn toả ra ngoài.
Lời nói đầu Ơ tơ phương tiện quan trọng mạng lưới giao thông quốc gia, đặc biệt quốc gia phát triển Vận tải ô tô chiểm khoảng 80% tỉ trọng ngành vận tải, nhu cầu vận tải lại không ngừng gia tăng khả vận chuyển hàng hóa, người cách linh hoạt đa dạng, kể thành phố nơng thơn Điều chứng tỏ cấp thiết phương tiện này, đòi hỏi quan tâm mạnh mẽ quốc gia Việt Nam q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước vươn lên trở thành quốc gia có thu nhập trung bình Với việc mở cửa kêu gọi đầu tư, khu công nghiệp, chế xuất ngày nhiều mở rộng khắp nước với hệ thống giao thơng đường dần hồn thiện địi hỏi luân chuyển vận tải hàng hóa phải nhanh chóng, kịp thời, giá thành rẻ Chính vậy, em nhận thấy dịng xe tải có tải trọng trung bình phù hợp với bối cảnh nước ta Mặc khác, tơ địi hỏi an tồn, bền bỉ tính tiện nghi ngày cao, tính êm dịu chuyển động tiêu quan trọng xe Với kiến thức học nhà trường, với tìm hiểu thực tiễn chủ trương nội địa hóa, em chọn đề tài: Thiết kế hệ thống treo xe tải ô tô Trong trình làm đồ án, hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn Nguyễn Chí Thanh thầy khác mơn mơn trình độ em cịn có hạn, lại thiếu kinh nghiệm nên đồ án chắn cịn nhiều thiếu sót Em mong thầy thơng cảm đóng góp thêm để em làm tốt tương lai Em xin chân thành cảm ơn! Chương I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO 1.1 Lịch sử hình thành Sự phát triển xã hội loài người gắn liền với phát triển loại phương tiện giao thông vận tải Con người sử dụng sức kéo động vật loại xe kéo, đến ô tô phat minh bánh xe liên kết cứng với thân xe bánh xe đàn hồi Điều gây khó khăn lớn cho phương tiện hoạt động, hạn chế tốc độ di chuyển; gây nguy hiểm xuất dao động mạnh hàng hóa người xe Do vấn đề dao động quan tâm vấn đề quan trọng phương tiện vận tải nói chung đặc biệt ô tô 1.2 Công dụng phân loại hệ thống treo 1.2.1 Công dụng Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung vỏ ô tô với bánh xe, có tác dụng làm êm dịu cho q trình chuyển động, đảm bảo động học bánh xe Xe chuyển động có êm dịu hay khơng phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng hệ thống treo Để đảm bảo công dụng nêu hệ thống treo thường có phận chủ yếu: - Bộ phận hướng - Bộ phận đàn hồi - Bộ phận giảm chấn Bộ phận đàn hồi: nối đàn hồi khung vỏ với bánh xe, tiếp nhận lực thẳng đứng tác dụng từ khung vỏ tới bánh xe ngược lại Bộ phận đàn hồi có cấu tạo chủ yếu chi tiết (hoặc cụm nhi tiết) đàn hồi kim loại (nhíp, lị xo xoắn, xoắn) khí (trong trường hợp hệ thống treo khí thuỷ khí) Bộ phận giảm chấn: Có tác dụng dập tắt nhanh chóng dao động cách biến lượng dao động thành nhiệt toả Việc biến lượng dao động thành nhiệt nhờ ma sát Giảm chấn ô tô giảm chấn thuỷ lực, xe dao động, chất lỏng giảm chấn pittông giảm chấn dồn từ buồng sang buồng qua lỗ tiết lưu Ma sát chất lỏng với thành lỗ tiết lưu lớp chất lỏng với biến thành nhiệt nung nóng vỏ giảm chấn toả ngồi Bộ phận hướng: Có tác dụng đảm bảo động học bánh xe, tức đảm bảo cho bánh xe dao động mặt phẳng đứng, phận hướng làm nhiệm vụ truyền lực dọc, lực ngang, mô men khung vỏ bánh xe 1.2.2 Phân loại Hệ thống treo ôtô thường phân loại dựa vào cấu tạo phận đàn hồi, phận dẫn hướng theo phương pháp dập tắt dao động 1.2.2.1 Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo phận dẫn hướng Hệ thống treo phụ thuộc: hệ thống treo mà bánh xe bên trái bên phải liên kết với dầm cứng (liên kết dầm cầu liền), bánh xe bị chuyển dịch (trong mặt phẳng ngang thẳng đứng) bánh xe bên bị dịch chuyển Ưu điểm hệ thống treo phụ thuộc cấu tạo đơn giản rẻ tiền, bảo đảm độ êm dịu chuyển động cần thiết cho xe có tốc độ chuyển động khơng cao Nếu hệ thống treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi nhíp làm nhiệm vụ phận dẫn hướng Hệ thống treo cân bằng: dùng xe có tính thơng qua cao với cầu chủ động để tạo mối quan hệ phụ thuộc hai hàng bánh xe hai cầu liền Hệ thống treo độc lập: hệ thống treo mà bánh xe bên phải bánh xe bên trái khơng có liên kết cứng Do dịch chuyển bánh xe không gây nên dịch chuyển bánh xe Tùy theo mặt phẳng dịch chuyển bánh xe mà người ta phân hệ thống treo độc lập có dịch chuyển bánh xe mặt phẳng ngang, mặt phẳng dọc đồng thời hai mặt phẳng dọc ngang.Hệ thống treo độc lập sử dụng xe có kết cấu rời, có độ êm dịu xe cao, nhiên kết cấu phận hướng phức tạp, giá thành đắt 1.2.2.2 Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo phần tử đàn hồi Phần tử đàn hồi kim loại: nhíp lá, lị xo Phần tử đàn hồi khí nén gồm: phần tử đàn hồi khí nén có bình chứa cao su kết hợp sợi vải bọc làm cốt; dạng màng phân chia dạng liên hợp Phần tử đàn hồi thủy khí có loại kháng áp khơng kháng áp Phần tử đàn hồi cao su có loại làm việc chế độ nén làm việc chế độ xoắn 1.2.2.3 Phân loại hệ thống treo theo phương pháp dập tắt dao động Dập tắt dao động nhờ giảm chấn thủy lực gồm giảm chấn dạng đòn dạng ống Dập tắt dao động nhờ ma sát học phần tử đàn hồi phần tử hướng Chương II: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 2.1 Phân tích phương án bố trí hệ thống treo 2.1.1 Các phương án bố trí 2.1.2 Phân tích ưu, nhược điểm chung phương án bố trí 2.1.2.1 Ưu điểm hệ theo phụ thuộc Khi bánh xe dịch chuyển theo phương thẳng đứng, khoảng cách hai bánh xe (được nối cứng) không thay đổi Điều nàylàm cho mòn lốp giảm trường hợp treo độc lập Do hai bánh xe nối cứng nên có lực bên tác dụng lực đựơc chia cho hai bánh xe làm tăng khả truyền lực bên xe, nâng cao khả chống trượt bên Hệ treo phụ thuộc dùng cho cầu bị động có cấu tạo đơn giản Giá thành chế tạo thấp, kết cấu đơn giản, dễ tháo lắp, sửa chữa, bảo dưỡng 2.1.2.2 Nhược điểm hệ treo phụ thuộc Do đặc điểm kết cấu hệ thống treo phụ thuộc nên chúng có khối lượng khơng treo lớn Trên cầu bị động khối lượngnày bao gồm khối lượng rầm thép, khối lượng cụm bánh xe, phần nhíp lị xo giảm chấn Nếu cầu chủ động gồm vỏ cầu tồn phần truyền lực bên cầu cộng với nửa khối lượng đoạn đăng nối với cầu Trong truờng hợp cầu dẫn hướng khối lượng thêm phần đòn kéo ngang, đòn kéo dọc hệ thống lái Khối lượng không treo lớn làm cho độ êm dịu chuyển động không cao di chuyển đoạn đường gồ ghề sinh va đập lớn làm khả bám bánh xe Kết cấu hệ treo phụ thuộc cồng kềnh, lớn chiếm chỗ gầm xe Co hai bánh xe lắp dầm cầu cứng nên dao động hệ dầm cầu dao động theo gầm xe phải có khoảng khơng gian đủ lớn Do thùng xe cần phải nâng cao lên, làm cho trọng tâm xe nâng lên, điều khơng có lợi cho ổn định chuyển động ôtô Về mặt động học, hệ treo phụ thuộc gây bất lợi khác bên bánh xe dao động bánh bên dao động theo, chuyển dịch bánh bên phụ thuộc bánh bên ngược lại Điều gây ổn định xe quay vịng 2.2 Phân tích lựa chọn thiết kế phận đàn hồi Bộ phận đần hồi kim loại: Bộ phận đần hồi kim loại thường có dạng để lựa chọn: nhíp lá, lị xo xoắn xoắn • Nhíp thường dùng hệ thống treo phụ thuộc, hệ thống treo thăng Khi chọn phận đàn hồi nhíp lá, kết cấu lắp ghép hợp lý thân phận đàn hồi làm ln nhiệm vụ phận hướng Điều làm cho kết cấu hệ thống treo trở nên đơn giản, lắp ghép dễ dàng Vì nhíp sử dụng rộng rãi nhiều loại xe kể xe du lịch Nhíp nhược điểm chung phận đần hồi kim loại cịn có nhược điểm khối lượng lớn • Lị xo xoắn thường sử dụng nhiều hệ thống treo độc lập Lò xo xoắn chịu lực thẳng đứng hệ thống treo có phận đàn hồi lị xo xoắn phải có phận hướng riêng biệt So với nhíp lá, lị xo xoắn có trọng lượng nhỏ • Bộ phận đàn hồi xoắn sủ dụng số hệ thống treo độc lập ôtô So với nhíp lá, lị xo xoắn đàn hồi lớn hơn, trọng lượng nhỏ lắp đặt dễ dàng Bộ phận đàn hồi kim loại có ưu điểm kết cấu đơn giản, giá thành hạ Nhược điểm loại độ cứng không đổi (C=const) Độ êm dịu xe đảm bảo vùng tải trọng định, khơng thích hợp với xe có tải trọng thường xuyên thay đổi Mặc dù phận đàn hồi kim loại sử dụng phổ biến chủ yếu loại xe Bộ phận đàn hồi khí: Loại có ưu điểm độ cứng phần tử đàn hồi (lò xo khí) khơng phải số có đường đặc tính đàn hồi phi tuyến thích hợp sủ dụng ôtô Mặt khác theo tải trọng điều chỉnh độ cứng phần tử đàn hồi (bằng cách thay đổi áp suất lò xo khí) cho phù hợp Vì hệ thống treo loại có độ êm dịu cao Tuy nhiên phận đần hồi có kết cấu phức tạp, giá thành cao, trọng lượng lớn (vì có thêm nguồn cung cấp khí, van phải có phận hướng riêng) Trên xe du lịch thường trang bị cho dòng xe đắt tiền, sang trọng Còn xe tải, sử dụng xe có tải trọng lớn Các loại xe đua phận đàn hồi dạng sử dụng nhiều dạng hệ thống treo thủy khí điều khiển Lựa chọn: Trong xu phát triển kinh tế chung nay, nhu cầu nội địa hóa ngành ơtơ ngày trọng Yêu cầu đặt cho người thiết kế trước hết phải nhắm vào mục tiêu Một vấn đề khơng phần quan trọng giá thành xe bán ra, mức giá phù hợp phải đảm bảo tối ưu yêu cầu kỹ thuật Đây tiêu chí cho việc tính chọn thiết kế hệ thống treo cho xe ôtô Qua phân tich ưu nhựơc điểm loại phận đàn hồi, thêm vào việc chọn thiết kế hệ thống treo cho xe tải Xe có khả di chuyển loại địa hình phức tạp, chọn thiết kế phận đàn hồi nhíp Trước hết với tình hình kinh tế nay, ngành chế tạo nước đảm nhận đựơc sản xuất nhíp Nhíp sản xuất không cần vật liệu phức tạp, cầu kỳ đảm bảo tiêu chí tăng nội địa hóa ngành ơtơ Nhíp cịn có thêm ưu điểm q trình vận hành xe bị hư hỏng phải sửa chữa, tuổi thọ lâu phù hợp việc sử dụng ơtơ địa hình giao thơng phức tạp nước ta Các nhíp trước lắp với khung xe qua giá đỡ nối với dầm cầu qua quang treo nhíp Bộ nhíp trước gồm có hai nhíp dài mục đích để cường hóa Để tăng tuổi thọ nhíp nhíp khơng bị xoắn đầu ta đặt vào gối ụ cao su Và ta chọn phương án thiết kế (I) phương án thiết kế (II) cho cầu trước cầu sau 2.3 Phân tích lựa chọn thiết kế giảm chấn Giảm chấn sử dụng ôtô dựa theo nguyên tắc cách tạo sức cản nhớt sức cản quán tính chất lỏng công tác qua lỗ tiết lưu nhỏ để hấp thụ lượng dao động phần tử đàn hồi gây Về mặt tác dụng có loại giảm chấn chiều chiều Loại tác dụng chiều có loại tác dụng đối xứng không đối xứng Đối với giảm chấn tác dụng đơn có nghĩa hành trình (nén trả) có hành trình giảm chấn có tác dụng (thường hành trình trả) Còn giảm chấn chiều, cấu tạo pittông giảm chấn loại bao gồm hai lỗ với hai nắp van (dạng van chiều) với kích thước lỗ khác Lỗ nhỏ có tác dụng hành trình trả cịn lỗ lớn có tác dụng hành trình nén Như lực cản giảm chấn hành trình trả lớn hành trình nén, phù hợp với yêu cầu làm việc hệ thống treo Do ta chọn thiết kế giảm chấn xe loại thủy lực chiều 2.4 Các thông số Các thông số kỹ thuật xe Trọng lượng ô tô không tải (N) 84000 Trọng tải ô tô (N) 45000 Trọng lượng phần treo ô tô đầy tải (N) 100500 - Phân bố lên cầu trước (N) 27000 - Phân bố lên cầu sau (hoặc trục cân bằng) (N) 73500 Công thức bánh xe 6x6 Trọng lượng phần treo ô tô không tải (N) 52500 - Phân bố lên cầu trước (N) 23000 - Phân bố lên cầu sau (N) 29500 Trọng lượng phần không treo (N) - Ở treo trước (N) 12000 - Ở treo sau (N) 19500 Chiều dài sở xe (mm) 4200 Chiều dài toàn xe (tự chọn) (mm) 7350 Chiều rộng toàn xe (tự chọn) (mm) 2450 Chương III: TÍNH TỐN HỆ THỐNG TREO TRƯỚC Trên ôtô đại thường sử dụng nhíp bán elíp, thực chức phận đàn hồi phận dẫn hướng Ngoài nhíp bán elíp cịn thực chức quan trọng khả phân bố tải trọng lên khung xe 3.1 Tính phần tử đàn hồi nhíp 3.1.1 Xác định tần số dao động Hệ thống treo đối xứng hai bên, tính tốn hệ thống treo ta cần tính tốn cho bên Tải trọng tác dụng lên bên hệ thống treo trước: Trọng lượng không treo (Got): Got = 12000( N ) Trọng lượng treo (Gdt): Gdt = 23000( N ) Hệ thống treo thiết kế phải đảm bảo cho xe đạt độ êm dịu theo tiêu đề Hện có nhiều tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp, em lựa chọn tiêu, tiêu tần số dao động Chỉ tiêu lựa chọn sau: Tần số dao động xe: n=60÷120(lần/phút) Với số lần người khoẻ mạnh chịu đồng thời hệ treo đủ cứng vững Ta có: n = 30 ft ft: độ võng tĩnh hệ thống treo (m) Nếu n0,3(m/s) Khi xe làm việc điều kiện đường xá gồ ghề, mặt đường xấu, lúc lực kích động mặt đường lớn giảm chấn làm việc chế độ tải nặng làm giảm chấn bị kéo mạnh, lúc áp suất dầu tăng cách đột ngột Với vận tốc v>0,3(m/s) chất lỏng lúc có áp suất cao làm mở hết van trả, tức diện tích lưu thơng tối đa vận tốc tiết diện lưu thơng khơng đổi khơng thể mở rộng nữa, diện tích lưu thơng số Giai đoạn van trả mạnh bắt đầu mở đến mở hoàn toàn giai đoạn chuyển tiếp hay giai đoạn độ Giai đoạn xảy thời gian nhỏ, ta bỏ qua khơng xét đến giai đoạn - ∑f Từ công thức (3.b.3) suy tổng diện tích van trả: v Ft v1 = µ 0,8∆p2g γ Trong đó: ∑f - v : Tổng diện tích lỗ van trả nhẹ trả mạnh Lực cản hành trình trả mạnh: Lực cản trường hợp trả mạnh lực cản hành trình trả nhẹ cộng thêm lượng gia tăng diện tích bằng: Ztm=Ztn+kKt(v2-v1) Trong đó: Ztn: lực cản hành trình trả nhẹ Ztn=3000(N) k: hệ số kể đến gia tăng vận tốc: k=0,5 Kt: hệ số cản hành trình trả Kt=9000 (Ns/m) v1: vận tốc tương đối piston xilanh trả nhẹ.v1=0,3(m/s) v2: vận tốc tương đối piston xilanh trả mạnh Xét vận tốc v2=0,5(m/s) ⇒Ztm=3000+0,5.9000.0,2=3900 (N) 51 - Độ chênh áp suất dòng chất lỏng là: ∆p = Z tm 3900 = = 4140127 (N/m2) Ft 9, 42.10−4 - Thay số ta có tổng diện tích van trả: ∑ fv = Ft v1 9, 42.10−4.0,5 = = 15.10−6 (m2) 0,8∆p2g 0,8.4140127.2.10 µ 0,5 γ 9000 Vậy tổng diện tích lỗ van trả mạnh là: ∑f vtm = ∑ f v − ∑ f vtn =15.10-6-9.10-6=6.10-6(m2) Chọn số lỗ van trả mạnh lỗ Đường kính lỗ là: d = 4∑ f vtm 6Π 4.6.10−6 = = 1,13.10−3 (m) = 1,13(mm) 6π Vậy van trả mạnh có lỗ đường kính lỗ d=1,13(mm) 4.2.2.2 Xác định kích thước van nén Xác định kích thước van nén nhẹ Van nén nhẹ làm việc vận tốc piston v≤0,3(m/s) Khi xe làm việc điều kiện đường xá tương đối tốt mặt đường khơng gồ ghề lắm, lúc lực kích động mặt đường nhỏ giảm chấn làm việc chế độ tải nhẹ tức lúc áp suất dầu không cao Với vận tốc v≤0,3(m/s) chất lỏng qua lỗ van thông qua chưa đủ áp suất làm thay đổi diện tích lưu thơng với vận tốc lưu thơng diện tích lưu thông số - Từ công thức (3.b.3) suy tổng diện tích van nén nhẹ: ∑f vnn = Fn v1 0,8∆p2g µ γ - Diện tích làm việc hiệu dụng piston hành trình nén: π Fn= d 2p Trong đó: dp: đường kính piston dp=0,04(m) 52 ⇒Fn=12,6.10-4(m2) - Lực cản giảm chấn hành trình nén nhẹ: Znn=Knv Trong đó: Kn: hệ số cản hành trình nén nhẹ Kn=3000 (Ns/m) v: vận tốc tương đối piston xilanh.v=0,3(m/s) ⇒Znn=3000.0,3=900(N) - Độ chênh áp suất dòng chất lỏng là: ∆p = Znn 900 = = 714285 (N/m2) Fn 12, 6.10−4 Thay số ta có tổng diện tích van nén nhẹ: ∑f vnn Fn v1 12, 6.10−4.0,3 = = = 21, 2.10−6 (m2) 0,8∆p2g 0,8.714285.2.10 µ 0,5 γ 9000 Chọn số lỗ van nén nhẹ lỗ Đường kính lỗ là: d = 4∑ f vnn 6π = 4.21, 2.10−6 = 2,12.10−3 (m) = 2,12(mm) 6π Vậy van nén nhẹ có lỗ đường kính lỗ d=2,12(mm) Xác định kích thước van nén mạnh Van nén mạnh làm việc vận tốc piston v>0,3(m/s) Khi xe làm việc điều kiện đường xá gồ ghề, mặt đường xấu, lúc lực kích động mặt đường lớn giảm chấn làm việc chế độ tải nặng làm giảm chấn bị nén mạnh, tức lúc áp suất dầu cao Với vận tốc v>0,3(m/s) chất lỏng lúc có áp suất cao làm mở hết van nén, tức diện tích lưu thơng tối đa vận tốc thiết diện lưu thơng khơng đổi khơng thể mở rộng nữa, diện tích lưu thơng số 53 Giai đoạn van nén mạnh bắt đầu mở đến mở hoàn toàn giai đoạn chuyển tiếp hay giai đoạn độ Giai đoạn xảy thời gian nhỏ, ta bỏ qua không xét đến giai đoạn - Từ công thức (3.b.3) suy tổng diện tích van nén: ∑f v = Fn v1 0,8∆p2g µ γ ∑f Trong đó: v : Tổng diện tích lỗ van nén nhẹ nén mạnh Lực cản hành trình nén mạnh: Lực cản trường hợp nén mạnh lực cản hành trình nén nhẹ cộng thêm lượng gia tăng diện tích bằng: Znm=Znn+kKn(v2-v1) Trong đó: Znn: lực cản hành trình nén nhẹ Znn=900 (N) k: hệ số kể đến gia tăng vận tốc k=0,5 Kn: hệ số cản hành trình nén Kn=3000 (Ns/m) v1: vận tốc tương đối piston xilanh nén nhẹ.v1=0,3(m/s) v2: vận tốc tương đối piston xilanh nén mạnh Xét vận tốc v2=0,5(m/s) ⇒Znm=900+0,5.3000.0,2=1200 (N) - Độ chênh áp suất dòng chất lỏng là: ∆p = - Znm 1200 = = 952381 (N/m2) −4 Fn 12, 6.10 Thay số ta có tổng diện tích van nén: ∑ fv = Fn v 12, 6.10−4.0,5 = = 30, 6.10−6 (m2) 0,8∆p2g 0,8.952381.2.10 µ 0,5 γ 9000 Vậy tổng diện tích lỗ van nén mạnh là: ∑f vnm = ∑ f v − ∑ f vnn =30.10-6-21,2.10-6=8,8.10-6(m2) 54 Chọn số lỗ van nén mạnh lỗ Đường kính lỗ là: d = 4∑ f vnm 6π = 4.8,8.10−6 = 1, 4.10−3 (m) = 1,5(mm) 6.π Vậy van nén mạnh có lỗ đường kính lỗ d=1,4(mm) 4.2.3 Xác định kích thước số chi tiết khác giảm chấn 4.2.3.1 Lò xo Lò xo van trả mạnh R Lò xo tính tốn loại lị xo hình trụ bước ngắn d Khi giảm chấn làm việc vận tốc v>0,3(m/s) chất lỏng qua van sinh áp lực thuỷ động R cân với lực căng ban đầu lò F lx làm cho van trả mạnh mở hoàn toàn Flx = C ∆x γ γ R = g Qv = g ∑ fv γ ∑ fv ⇒ C= (1) g ∆x Trong đó: Flx: lực căng ban đầu lị xo (N) C: độ cứng lò xo (N/m) ∆x: độ nén ban đầu lò xo (m) Chọn ∆x=5.10-3(m) R: lực tác dụng tia chất lỏng qua van lên chắn Theo động học chất lỏng R xác định định lý Ơle (hay phương trình động lượng) (N) γ: trọng lượng riêng chất lỏng (N/m3) g: gia tốc trọng trường g=10(m/s2) 55 ∑f: tổng diện tích lỗ van (m2) ∑f =4.10-6(m2) v: vận tốc dòng chất lỏng qua van (m/s) v=49,5(m/s) Mặt khác theo sức bền vật liệu độ cứng lò xo C xác định theo biểu thức sau: C= d 4G (2) 64nR Trong đó: d: đường kính sợi lị xo (m) G: mơ đuyn trượt vật liệu G=8.1010(N/m2) n: số vòng lò xo Chọn n=4 vòng R: bán kính lị xo (m) Chọn R=10.10-3(m) Từ (1) (2) ta có cơng thức xác định đường kính sợi lò xo: d = 64nR 3γ ∑ fv ⇒d = g ∆xG 64nR3γ ∑ fv g ∆xG 64.4.(10.10−3 )3 9000.4.10 −6.49,52 = = 5,8.10 −12 −3 10 9,8.5.10 8.10 ⇒d=1,6.10-3(m)=1,6(mm) Lị xo van trả mạnh có đường kính d=1,6(mm) Lị xo van nén mạnh R Lị xo tính tốn loại lị xo hình trụ bước ngắn d Khi giảm chấn làm việc vận tốc v>0,3(m/s) chất lỏng qua van sinh áp lực thuỷ động R cân với lực căng ban đầu lò F lx làm cho van nén mạnh mở hoàn toàn 56 Flx = C ∆x γ γ R = g Qv = g ∑ fv γ ∑ fv ⇒ C= (1) g ∆x Trong đó: Flx: lực căng ban đầu lò xo (N) C: độ cứng lò xo (N/m) ∆x: độ nén ban đầu lò xo (m) Chọn ∆x=5.10-3(m) γ: trọng lượng riêng chất lỏng (N/m3) g: gia tốc trọng trường g=9,8(m/s2) R: lực tác dụng tia chất lỏng qua van lên chắn Theo động học chất lỏng R xác định định lý Ơle (hay phương trình động lượng) (N) ∑f: tổng diện tích lỗ van (m2): 10.10-6(m2) v: vận tốc dòng chất lỏng qua van (m/s) v=24(m/s) Mặt khác theo sức bền vật liệu độ cứng lò xo C xác định theo biểu thức sau: C= d 4G (2) 64nR Trong đó: d: đường kính sợi lị xo (m) G: mơ đuyn trượt vật liệu G=8.1010(N/m2) n: số vòng lò xo Chọn n=4 vòng R: bán kính lị xo (m) Chọn R=13.10-3(m) Từ (1) (2) ta có cơng thức xác định đường kính sợi lò xo: d4 = 64nR 3γ ∑ fv ⇒d = g ∆xG 64nR3γ ∑ fv g ∆xG = 64.4.(13.10−3 )3 9000.10.10−6.242 = 0, 73.10−11 9,8.5.10−3.8.1010 57 ⇒d=1,7.10-3(m)=1,7(mm) Lị xo van nén mạnh có đường kính d=1,7 (mm) Chiều dày thành xilanh Theo lý thuyết đàn hồi ta có cơng thức: b = a [ σk ] + (1 − α ) pa [ σk ] − (1 + α ) pa + pb Trong đó: a: bán kính xilanh(cm) a=2(cm) b: bán kính ngồi thành xilanh(cm) [σk]: ứng suất giới hạn kéo vật liệu Gang [σk]=30(MN/m2) α= [ σk ] [ σn ] =0,25 pa: áp suất làm việc giới hạn giảm chấn.pa=3(MN/m2) pa: áp suất mơi trường (vì nhỏ so với pa nên ta bỏ qua) Vậy bán kính ngồi thành xilanh xác định theo cơng thức: ⇒ b = a [ σk ] + (1 − α ) pa [ σk ] − (1 + α ) pa + pb = 30 + (1 − 0, 25).3 = 2, 22 (cm) 30 − (1 + 0, 25).3 Như chiều dày thành xilanh: ∆=b-a=2,22-2=0,22(cm) = 2,2(mm) Để tăng bền ta lấy chiều dày thành xilanh ∆=3(mm) 58 Kết luận Đồ án tốt nghiệp mà Em trình bày “Thiết kế hệ thống treo cho xe tải” giải vấn đề hệ thống treo đặt ra, tính êm dịu (đặc trưng tần số dao động), khả dập tắt dao động (đặc trưng hệ số cản giảm chấn) đảm bảo động học bánh xe (hướng chuyển động) Việc thiết kế tập trung vào tiêu chí tăng tỷ lệ nội địa hóa ngành ôtô nước thông qua việc thiết kế chế tạo phận đàn hồi nhíp q trình gia cơng piston giảm chấn Qua việc tính tốn đồ án tốt nghiệp giúp em hiểu rõ chất, hoạt động hệ thơng treo, hình thành cách tư thiết kế cụm chi tiết ôtô, trang bị thêm kiến thức phục vụ cho công việc sau Một lần Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Chí Thanh, người trực tiếp hướng dẫn, bảo em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Qua em xin cảm ơn thầy giáo môn ôtô ĐH Trần Đại Nghĩa bạn giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Lê Ngọc Thọ 59 Tài liệu tham khảo - Thiết kế tính tốn ơtơ - Nguyễn Hữu Cẩn, Trương Minh Chấp, Dương Đình Khuyến, Trần Khang - Thiết kế tính tốn ôtô - Nguyễn Trọng Hoan - Cấu tạo hệ thống truyền lực ôtô - Nguyễn Khắc Trai - Bài giảng cấu tạo ôtô - Phạm Vị, Dương Ngọc Khánh - Dung sai lắp ghép - Ninh Đức Tốn - Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - Trần Văn Địch - Sổ tay công nghệ chế tạo máy(3 tập) - Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt - Đồ gá khí hóa tự động hóa - Trần Văn Địch, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt - Tin học ứng dụng thiết kế khí - Trần Văn Nghĩa 60 ... 100 80 2x9 9720 9720 102 .88 1 41 .85 5 41 .85 5 550 170 80 10 6666.667 16 386 .67 61.025 17.6 48 86.702 48 0 240 80 10 6666.667 23053.33 43 .3 78 9.73 1 34. 512 41 0 310 80 10 6666.667 29720 33. 647 6.165 183 .655... hướng Hệ thống treo cân bằng: dùng xe có tính thơng qua cao với cầu chủ động để tạo mối quan hệ phụ thuộc hai hàng bánh xe hai cầu liền Hệ thống treo độc lập: hệ thống treo mà bánh xe bên phải bánh... 183 .655 340 380 80 10 6666.667 36 386 .67 27. 48 3 4. 256 233.513 270 45 5 80 10 6666.667 43 053.33 23.227 3.1 14 293.363 195 535 80 10 6666.667 49 720 20.113 2.3 78 3 64. 135 115 650 80 10 6666.667 56 386 .67