Tính toán thiết kế hệ thống treo ô tô 1 tấn 2

Lực tác dụng lên nhíp là phản lực của đất Z tác dụng lên nhíp tại điểm tiếp xúc của nhíp với dầm cầu. Quang nhíp thường được đặt dưới một góc α, vì vậy trên nhíp sẽ có lực dọc X tác dụng. Muốn giảm lực X góc α phải làm càng nhỏ nếu có thể. Nhưng góc α phải có trị số giới hạn nhất định để đảm bảo cho quang nhíp không vượt quá trị giá trị trung gian (vị trí thẳng đứng). Khi ôtô chuyển động không tải thì góc α thường chọn không bé hơn 5o. Khi tải trọng đầy góc α có thể đạt trị số 4050o. Để đơn giản tính toán chúng ta sẽ không tính đến ảnh hưởng của lực X. Hệ thống treo là đối xứng hai bên, vì vậy khi tính toán hệ thống treo ta chỉ cần tính toán cho một bên. Tải trọng tác dụng lên một bên của hệ thống treo trước:

ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti Chng 1: Tng quan v h thng treo v la chn phng ỏn thit k 1.1 Cụng dng, nhim v ca h thng treo 1.1.1 Cụng dng H thng treo cú nhim v ni n hi khung v ụ tụ vi h thng chuyn ng nhm gim va p truyn t mt ng lờn khung v, to ờm du chuyn ng 1.1.2 Yờu cu ca h thng treo Yờu cu ca h thng treo - Ni mm gia phn c treo v phn khụng c treo - To iu kin cho bỏnh xe chuyn ng tng i theo phng thng ng i vi khung xe hoc v xe theo yờu cu dao ng ờm du, hn ch ti mc cú th chp nhn c nhng chuyn ng khụng mong mun cú khỏc ca bỏnh xe (Lc ngang, lc dc) - Truyn lc v mụmen gia bỏnh xe v khung xe: bao gm lc thng ng (ti trng, phn lc), lc dc (lc kộo, lc phanh, lc y), lc bờn (lc ly tõm, lc giú), mụmen ch ng, mụmen phanh thc hin c iu ny h thng treo c thit k cn phi m bo: - H thng treo phi phự hp vi iu kin s dng theo tớnh nng k thut ca xe ú l xe cú th chy trờn a hỡnh phc - Bỏnh xe cú kh nng dch chuyn mt gii hn khụng gian hn ch - Quan h ng hc ca bỏnh xe phi hp lý, tho mc ớch chớnh ca h thng treo l lm mm theo phng thng ng nhng khụng phỏ hng cỏc quan h ng lc hc v ng hc bỏnh xe Lu Thnh t -1- Lp 13DDS03022 ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti - Khụng gõy lờn ti trng ln ti cỏc mi liờn kt vi khung hoc v xe - vừng tnh phi nm gii hn m bo cỏc tn s dao ng riờng ca v xe v vừng ng phi m bo tc ca xe chuyn ng trờn ng xu phi nm gii hn cho phộp, gii hn ny khụng cú s va p lờn cỏc b phn hn ch - vừng ca bỏnh xe dn hng g ỳng bỏnh xe dn hng dch chuyn mt phng thng ng (ngha l khong cỏch gia hai bỏnh xe trc v cỏc gúc t tr ng v bỏnh dn hng khụng b thay i) - Dp tt nhanh cỏc dao ng ụtụ i qua ng gh gh - H thng treo cũn phi cng vng v bn lm vic an ton 1.2 La chn phng ỏn thit k Sut phỏt t iu kin s dng v yờu cu hnh: xe volvo FM400 l loi xe cú tớnh nng c ng cao v tớnh nng vit gió cao, cú th di chuyn trờn nhng a hỡnh phc iu kin ng xỏ xu, xe c dựng chuyn hng húa, bu kin vi lng ln v dựng khai thỏc lõm nghip, khai thỏc m, khoỏng sn õy l loi xe cú ti trng ng thay i rt ln Vỡ vy thit k h thng treo cho loi xe ny phi m bo cng vng v cú kh nng chu c va p m bo h thng treo cng vng vi ti trng ln ca xe thi h thng treo ca xe phi s dng h thng treo ph thuc H treo ny cú u im l cỏc bỏnh xe c ni vi bng mt dm cu cng nờn quỏ trỡnh chuyn ng vt bỏnh xe c c nh vy khụng xy mũn lp nhanh, trt ngang nh cỏc h treo khỏc Khi chu lc bờn (giú, lc ly tõm, ng nghiờng) hai bờn bỏnh xe c liờn kt cng, bi vy hn ch c hin tng trt bờn bỏnh xe Lu Thnh t -2- Lp 13DDS03022 ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti Nhng nhc im ca h thng treo ny l lng phn liờn kt bỏnh xe rt ln, c bit nh trờn cu ch ng Khi xe i trờn ng khụng bng phng, ti trng ng sinh s gõy nờn va p mnh gia phn khụng treo v phn c treo lm gim ờm du chuyn ng ca xe.Mt khỏc bỏnh xe va p mnh trờn nn ng lm xu s tip xỳc ca bỏnh xe vi ng Khong khụng gian phớa di gm xe phi ln, m bo cho dm cu thay i v trớ, vy chiu cao trng tõm xe khỏ ln, lm gim th tớch khoang cha hng ca xe, xe vo cua khụng n nh Tuy cú nhng nhc im trờn nhng h treo ph thuc li cú nhng u im rt ln v tớnh ti trng, cng vng cao, cú kh nng chu c ti trng ca xe c thit k 1.2.1 H thng treo trc Do cu trc cú b trớ cabin, nờn cn phi m bo ờm du cho ngi ngi cabin Nờn h thng treo trc cú ba phn t: phn t n hi, phn t hng v phn t gim chn Nhim v chớnh ca phn t n hi l tip nhn v truyn cỏc lc thng ng t ng lờn khung xe, gim ti trng ng v m bo ờm du cho ụ tụ i trờn nhng loi ng khỏc Trờn ụ tụ ti s dng cỏc loi phn t n hi sau - lũ xo tr - khớ nộn - nhớp lỏ Trong ú nhớp lỏ l b phn c s dng nhiu nht vỡ nú cú th m nhim nhiu chc nng khỏc nhau: - Chc nng n hi theo phng thng ng Lu Thnh t -3- Lp 13DDS03022 ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti - Chc nng dn hng: truyn lc dc, lc ngang, cú th cú c lc bờn - Chc nng gim chn m nhn nh tn ti ni ma sỏt gia cỏc lỏ nhớp Mt khỏc nhớp cú kt cu n gin, chc chn, r tin, vic ch to, sa cha v thay th n gin vi nhng lớ vy em chn b phn n hi ca h thng treo l h thng treo nhớp lỏ H nhớp va lm nhim v n hi va lm nhim v dn hng B phn dn hng ca h thng treo cú nhim v xỏc nh ng hc v tớnh cht dch chuyn ca cỏc bỏh xne tng i vi khung hay v ụ tụ v dựng truyn lc dc(lc kộo tip tuyn hoc lc phanh) lc ngang cng nh cỏc mụmen phn lc v mụmen phanh B phn dn hng phi m bo gi c ng hc ca bỏnh xe chuyn ng, gi c n nh ca cỏc gúc t bỏnh xe dn hng Truyn c lc dc, lc ngang v gi c gúc nghiờng ca thựng xe mt gii hn nht nh m bo b trớ h thng truyn lc c d dng, h thng treo lm vic khụng nh hng n h thng truyn lc B phn gim chn lm vic da trờn nguyờn lý bin nng lng ca dao ng thnh nhit nng bng cỏch chuyn cht lng t bung cha ny n bung cha khỏc qua nhng van tit lu rt Khi cht lng qua van tit lu s sinh sc cn ln cho s chuyn ng ca cht lng to ma sỏt gia cht lng v cỏc l van, cht lng v cht lng, cht lng v v sinh nhit nng lam núng gim chn, ú dp tt c dao ng Do vy ta chn h thng treo ph thuc cú phn t n hi nhớp lỏ t dc v cú gim chn loi ng 1.2.2 H thng treo sau i vi xe ti h thng treo sau c gn vi thựng xe ch yu c dựng ch hng húa, nờn cu sau khụng cn m bo ờm du nh cu Lu Thnh t -4- Lp 13DDS03022 ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti trc Do cu sau chu ti trng rt ln nờn ngi ta dựng phng ỏn phõn ti trng hai cu, cu trung gian v cu sau Ta cú mt s phng ỏn b trớ sau: phƯơng án phƯơng án phƯơng án phƯơng án phƯơng án phƯơng án Nh cỏc phng ỏn ó th hin trờn hỡnh, i vi cỏc cu sau, ta cú th thit k tng h thng treo cho tng cu riờng bit Tuy nhiờn vic thit k h thng treo nh vy thỡ s gp khú khn vic b trớ v lm cho h thng treo phc v cng knh, phc v khụng tin li Do ú cu trung gian v cu sau s cú chung mt h thng treo l phng ỏn treo cu cõn bng H treo ny s dng b nhớp na elớp i xng t dc Na trc ca nhớp tỡ lờn cu trung gian, na sau tỡ lờn cu sau V trớ tng i gia nhớp v cỏc cu c xỏc nh bi cỏc ging, nhớp phi v nhớp trỏi c ni vi bng trc cõn bng tng cng vng ca h thng treo Lu Thnh t -5- Lp 13DDS03022 ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti Vi phng ỏn h treo loi cõn bng m bo ti trng thng ng bng bỏnh xe gia bỏnh xe sau, bỏnh xe trỏi cng nh bờn phi - u im ca h thng treo thng bng l ti trng c phõn u hai cu v dch chuyn ca v xe ớt hn hai ln dch chuyn ca bỏnh xe ngha l h thng treo s cng hn hai ln - Nhc im ca h thng treo loi ny bỏnh xe dch chuyn theo hai chiu khỏc d dng nờn cú kh nng p vo b phn hn ch hnh trỡnh nhiu S LIU BAN U STT Thụng s Trng lng ụ tụ khụng ti Di Chiu rng Chiu cao Chiu di c s T trng Phõn b lờn phn trc Phõn b lờn phn sau Khi y ti Phõn b lờn phn trc Phõn b lờn phn sau Khi lng khụng c treo phn trc Khi lng khụng c treo phn sau Lu Thnh t -6- Giỏ tr 12300 7513 2487 3253 5300 8600 4100 4500 15870 4600 11270 n v mm mm mm mm mm kg kg kg kg kg kg 1200 kg 2500 kg Lp 13DDS03022 ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti CHNG TNH TON H THNG TREO TRC Trờn cỏc ụtụ hin i thng s dng nhớp bỏn elớp, thc hin chc nng ca b phn n hi v b phn dn hng Ngoi nhớp bỏn elớp cũn thc hin mt chc nng ht sc quan trng l kh nng phõn b ti trng lờn khung xe hoc thựng xe Trong thc t, xe cú ti h thng treo s phi chu nhng tỏc ng ln hn trng hp xe chy khụng ti v thi gian xe chy cú ti (cú ớch) chim phn ln thi gian hot ng ca xe, vỡ vy tt c cỏc tớnh toỏn thit k h thng treo u c thc hin i vi trng hp xe chy cú ti S h thng treo trc 1:khung xe 2: mừ nhớp trc 5: dm cu 6: gim chn 3: quang nhớp 4: b nhớp 7: mừ nhớp sau 2.1 Tớnh phn t n hi nhớp Lu Thnh t -7- Lp 13DDS03022 ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti 2.1.1 Tớnh toỏn v chn thụng s chớnh ca lỏ nhớp Ta chn nhớp l loi na elip i xng, ú cu ụtụ c gn phn gia cũn cỏc u nhớp c ni vi khung Ta cú s tớnh toỏn nhớp c th hin trờn hỡnh v O Lc tỏc dng lờn nhớp l phn lc ca t Z tỏc dng X' A Z1 Z' Z B X'' Z'' Z2 lờn nhớp ti im tip xỳc ca nhớp vi dm cu Quang nhớp thng c t di mt gúc , vỡ vy trờn nhớp s cú lc dc X tỏc dng Mun gim lc X gúc phi lm cng nh nu cú th Nhng gúc phi cú tr s gii hn nht nh m bo cho quang nhớp khụng vt quỏ tr giỏ tr trung gian (v trớ thng ng) Khi ụtụ chuyn ng khụng ti thỡ gúc thng chn khụng hn 5o Khi ti trng y gúc cú th t tr s 40ữ50o n gin tớnh toỏn chỳng ta s khụng tớnh n nh hng ca lc X H thng treo l i xng hai bờn, vỡ vy tớnh toỏn h thng treo ta ch cn tớnh toỏn cho mt bờn Ti trng tỏc dng lờn mt bờn ca h thng treo trc: Trng lng khụng c treo (Got): Got = 1200.10 = 6000( N ) Lu Thnh t -8- Lp 13DDS03022 ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti Trng lng c treo (Gdt): (8600 1200).10 = 37000( N ) Gdt = H thng treo thit k phi m bo cho xe t ờm du theo cỏc ch tiờu ó Hn cú rt nhiu ch tiờu ỏnh giỏ ờm du chuyn ng nh tn s dao ng, gia tc dao ng, tc dao ng Trong khuụn kh ca mt ỏn tt nghip, em ch la chn mt ch tiờu, ú l ch tiờu tn s dao ng Ch tiờu ny c la chn nh sau: Tn s dao ng ca xe: n = 60ữ120(ln/phỳt) Vi s ln nh vy thỡ ngi kho mnh cú th chu c ng thi h treo cng vng Ta cú: n = 30 ft ft: vừng tnh ca h thng treo (m) Do xe cú ti trng ng thay i ln v thng xuyờn di chuyn a hỡnh xu, khụng bng phng nờn h thng treo phi cú cng vng tt vỡ vy Chn s b tn s dao ng ca h thng treo trc: ntr=85 (ln/phỳt) 2 30 30 - Vy vừng tnh (ft) : ft = ữ = ữ = 0,12(m) = 12(cm) ntr 85 G 37000 dt cng s b ca h thng treo: Ct = f = 12 = 3083( N / cm) t - vừng ng f ca h thng treo ph thuc vo ng c tớnh ca h thng treo v vừng tnh ft Giỏ tr vừng ng f chớnh xỏc bng bao nhiờu hin cha nh c nhng thit k thng ly: f = ữ (cm) chn f =8 (cm) Lu Thnh t -9- Lp 13DDS03022 ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti - Phn lc t mt ng tỏc dng lờn mt bỏnh xe phớa trc: Z bx=Gt+Got=37000+6000=43000(N) - Chn chiu di lỏ nhớp chớnh: i vi nhớp trc ca xe ti: L=(0,26ữ0,35)Lx Lx: chiu di c s ca xe: 530 (cm) L=(0,26ữ0,35).530=137,8ữ185,5(cm) Ta chn chiu di lỏ nhớp chớnh L = 150 (cm) Khong cỏch gia bu lụng ngm nhớp bng 13(cm) - Mụ men quỏn tớnh tng cng ca nhớp: Da trờn cụng thc ca sc bn vt liu: ft = L3 Gt 48.E.I Trong ú: ft: vừng tnh ca h thng treo (ft=13 cm) L: chiu di hiu dng lỏ nhớp chớnh (150 cm) Gt=37000(N) : h s ph thuc vo kt cu tai nhớp =1,4 I: mụ men quỏn tớnh ca tit din ti ch bt nhớp vi dm cu E: mụ uyn n hi trt ca vt liu E=2,1.107(N/cm2) Vy: Lu Thnh t 13DDS03022 - 10 - Lp ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti Da trờn cụng thc ca sc bn vt liu: L3 Gdt ft = 48.E.I Trong ú: ft: vừng tnh ca h thng treo (ft=13cm) L: chiu di lỏ nhớp chớnh (150cm) Gdt=33850(N) : h s dng nhớp =1,4 I: mụ men quỏn tớnh ca tit din ti ch bt nhớp vi dm cu E: mụ uyn n hi trt ca vt liu E=2,1.107(N/cm2) Vy: I = L3 Gt 1, 4.1303.33850 = = 13, 2(cm ) 48.E f t 48.2,1.10 12 Sau xỏc nh mụmen quỏn tớnh I ta cn xỏc nh s lng v chiu dy lỏ nhớp theo iu kin sau: - Tng s mụ men quỏn tớnh mt ct tt c cỏc lỏ nhớp bng I - S lng lỏ nhớp khong 6ữ14 lỏ vi xe ti cú th lờn n 20 - T s b rng b so vi b dy h tt nht khong 6ữ10 ln Chn tt c cỏc lỏ nhớp cú: b rng bng b=12(cm) v h1,2(cm) Chn s lỏ nhớp l 15, ta chia s nhớp lm ba nhúm: - Nhúm mt cú lỏ: h=1,3(cm); b=12(cm) - Nhúm hai cú 11 lỏ:h=x(cm); b=12(cm) - Nhúm ba cú lỏ: h= 1,3 (cm); b=12(cm) Khi nhớp lm vic cỏc lỏ nhớp khụng ch chu lc thng ng m cũn chu lc ngang v mụmen xon, cỏc lc ny tỏc ng ch yu lờn lỏ gc, ch cú mt phn lc c chuyn cho cỏc lỏ k tip lỏ nhớp gc Do vy tng bn ca Lu Thnh t 13DDS03022 - 35 - Lp ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti lỏ nhớp chớnh v tai nhớp thỡ ta phi tng chiu dy lỏ nhớp chớnh v chiu di ca mt s lỏ sỏt vi lỏ nhớp chớnh cú th nhn c vừng tnh cc i ca nhớp chiu di ca nhớp (do ng sut bin dng d tng cng cỏch xa ng trung bỡnh lỏ nhớp tc l b dy lỏ nhớp cng tng thỡ bỏn kớnh cong gii hn cng tng) thỡ nhớp phi c kt cu bi cỏc lỏ nhớp cú chiu dy gim dn cng cỏch xa lỏ nhớp chớnh n.b.h Da trờn cụng thc: I = 12 25, 48 = 12 (4.1,33 + 11.x ) 12 x=1,2(cm) Vy: Nhúm mt cú lỏ: h=1,3(cm); b=12(cm) Nhúm hai cú 11 lỏ: h=1,2(cm); b=12(cm) Nhúm ba cú lỏ: h=1,3(cm); b=12(cm) 3.1.2 Xỏc nh chiu di lỏ nhớp - Lp phng trỡnh: Tng t nh h thng treo trc : ta cú h phng trỡnh xỏc nh chiu di ca nhớp cú dng: l3 l j2 l1 j2 0,5 j (3 l 1) (1 + j ) + 0,5( l ) (3 l 1) = 2 j3 l2 j3 l l3 0,5 (3 1) (1 + ) + 0,5( ) (3 1) = j2 l3 j2 l3 l4 jn l n jn 0,5 j (3 l 1) (1 + j ) = n n n Trong ú: li: chiu di lỏ nhớp th i Lu Thnh t 13DDS03022 - 36 - Lp ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti ji: mụ men quỏn tớnh mt ct ngang ca lỏ nhớp th i Gii h trờn ta tớnh c chiu di ca cỏc lỏ nhớp ln lt l: L1=150; L2=138; L3=126; L4=118; L5=112; L6=102; L7=96; L8=88; L9=74; L10=68; L11=60; L12=52; L13=40; L14=34 L15=26 (cm) 3.1.3 Tớnh cng thc t ca nhớp p f S dng phng phỏp tớnh cng theo th nng bin dng n hi Xột mt nh hỡnh v, chu lc P, bin dng mt on l f Gi U l th nng bin dng n hi ca ta cú: U = P f f = U P Nu cú tit din khụng i thỡ: f = dU dP S dng s nh hỡnh v tớnh nhớp Cỏc lỏ nhớp chng khớt lờn nhau, mt u c ngm cht, u cũn li chu tỏc dng ca lc P S dng cụng thc trờn ta cú: f = Z 6.E. n a (Y i =1 k +1 k Yk +1 ) Vy ta cú cng nhớp l: Lu Thnh t 13DDS03022 - 37 - Lp ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti Cn = 6.E. n a k =1 k +1 (Yk Yk +1 ) Trong ú: E l mụun n hi ca vt liu: E=2,1.107(N/cm2) : h s thc nghim i vi xe ti =0,85 ak=(l1-lk)/2 vi li l chiu di hiu dng lỏ nhớp th i Yk = jk j k: tng mụ men quỏn tớnh ca mt ct ngang t lỏ nhớp th nht n lỏ nhớp th k D liu ó bit Lu Thnh t 13DDS03022 Ch s lỏ b rng b(cm) b dy h(cm) 1ữ3 12 1,3 ữ 14 12 1,2 15 12 1,3 - 38 - Lp ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti S liu v nhớp Ta c cng thc t ca nhớp l Cn=8277(N/cm) - vừng tnh thc t ca nhớp: ft = G t 33850 = = 4, 089(cm) Cn 8277 - S ln dao ng mt phỳt: n= 30 30 = = 86 (ln/phỳt) ft 0,1226 Nh vy h thng treo thit k tho v ờm du y ti 3.1.4 Xỏc nh phn lc tỏc dng ti cỏc u mỳt ca lỏ nhớp Ta cú cỏc gi thit: Cỏc lỏ nhớp lm vic ch tip xỳc hai u lỏ nh vy lc c truyn t lỏ ny sang lỏ ch qua hai im u mỳt ca lỏ, phn cũn li khụng tip xỳc v nh vy lỏ c bin dng t Vi gi thit ti trng trung, gia cỏc lỏ hai u a vo cỏc ln, phn gia nhớp c kp cng bng cỏc quang nhớp, truyn lc gia cỏc lỏ ch nm gia hai u Nu ch kho sỏt 1/2 lỏ nhớp, ta cú th hỡnh dung b nhớp c cu to t mt s dm c ngm cht mt u, u t chu tỏc dng ca ti trng ngoi, ng sut cỏc lỏ cú th cỏc nh nu bit cỏc lc tỏc ng lờn mi mt lỏ nhớp Nh vy bi toỏn xỏc nh ng sut chuyn v bi toỏn xỏc nh cỏc lc t lờn cỏc lỏ nhớp: X1, X2 Xn-1 - S tớnh nhớp Lu Thnh t 13DDS03022 - 39 - Lp ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti Ti im u ca lỏ nhớp th hai thỡ bin dng ca lỏ nhớp th nht v lỏ nhớp th hai bng nhau, tng t ti u ca lỏ nhớp th k thớ bin dng ca lỏ th k1 v lỏ th k bng nhau.Bng cỏch lp biu thc bin dng ti cỏc im trờn v cho chỳng bng tng ụi mt ta s i n h n-1 phng trỡnh vi n-1 n l cỏc giỏ tr X2, Xn-1 Ta cú h phng trỡnh dựng tớnh toỏn phn lc: A P + B2 X1 + C2 X = A X + B X + C X = 3 3 A n X n + Bn X n = j l j k k k Trong ú: A k = 0,5 j (3 l 1) ; Bk = (1 + j ) k k k C k = 0,5( l k +1 l G 33850 )(3 k 1) ; P= dt = = 16925 (N) lk lk +1 2 Xi: l phn lc ti cỏc u mỳt Ta tớnh c ln lt cỏc phn lc l: x1=49261(N); x2=49379(N); x3=48123(N); x4=48183(N); x5=48245(N); x6=48306(N); x7=48362(N); x8=48404(N); x9=48411(N); x10=48341(N); x11=48098(N); x12=47432(N); x13=48658(N); Lu Thnh t 13DDS03022 - 40 - x14=50216(N) Lp ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti 3.1.5 Xõy dng biu ng sut Bng thụng s b rng b dy mụmen quỏn mụ un chng b(cm) h(cm) tớnh(cm4) un(cm3) ữ 3; 15 12 1,3 2,197 3,38 ữ 14 12 1,2 1,728 2,88 Ch s lỏ TT l(cm) l/2(cm) x(N) 130 65 P=51290 124 62 49261 114 57 49379 106 53 48123 98 49 48183 90 45 48245 82 41 48306 74 37 48362 66 33 48404 10 58 29 48411 11 50 25 48341 12 42 21 48098 13 34 17 47432 14 25 12,5 48658 15 16 50216 - 41 - Lp Lu Thnh t 13DDS03022 ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti S tớnh c th hin trờn hỡnh v Cụng thc tớnh ng sut: C = B = M C X k l k X k lk = Wu Wu M B X k ( lk lk ) = Wu Wu Trong ú Wu l mụmen chng un: Wu = (N/cm2) (N/cm2) b.h S dng cụng thc trờn thay s ta cú kt qu sau: Bng biu ng sut V trớ Biu Lỏ nhớp 80577 57786 Lỏ nhớp Lỏ nhớp Lỏ nhớp 94226 73045 66920 Lu Thnh t 13DDS03022 56009 56950 65865 - 42 - Lp ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti Lỏ nhớp 66920 Lỏ nhớp 67006 66138 Lỏ nhớp 67091 66372 Lỏ nhớp 67169 Lỏ nhớp 67227 67157 Lỏ nhớp 10 67237 67845 Lỏ nhớp 11 67140 Lỏ nhớp 12 66802 Lỏ nhớp 13 74113 Lỏ nhớp 14 76028 Lu Thnh t 13DDS03022 65952 66687 68911 70734 68791 71700 - 43 - Lp ỏn mụn hc Lỏ nhớp 15 Thit k h thụng treo xe ti 118854 Ta thy lỏ nhớp th 15 cú C > [ ] nờn ta tng thờm chiu dy m bo bn cho nhớp Tng b dy h=1,5cm Wu = M C 50216.8 bh 12.1,52 = = 89273 (N/cm2) = = 4,5 C = Wu 4,5 6 Ta thy ng sut sinh mi lỏ nhớp u nh hn ng sut cho phộp ca vt liu [ ] = 100000 (N/cm2), ú cỏc lỏ nhớp bn 3.2 Tớnh toỏn kớch thc ging 3.2.1 Chiu di ging Chiu di ging c chn trc trờn c s khong cỏch ca hai cu sau Chn chiu di ging l 550 (mm) 3.2.2 ng kớnh ging h thng treo sau cỏc ging lm nhim v ca phn t dn hng, m bo tớnh cht ng hc (v trớ tng i bỏnh xe v khung xe)v tớnh cht ng lc hc (truyn lc phanh, kộo) Trong quỏ trỡnh lm vic, ging chu cỏc lc kộo, nộn l ch yu, ngi ging cũn chu mụmen un v mụmen xon Khi tớnh toỏn kớch thc ging ta gi thit ch chu kộo nộn ỳng tõm, ngha l chu lc cho mt ct ngang ch chu lc kộo nộn Lu Thnh t 13DDS03022 - 44 - Lp ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti Thanh ging lm vic chu tỏc ng ca lc kộo P k, lc phanh Pp, tr s ca cỏc lc ny c xỏc nh trờn c s lc bỏm P : P = Z bx : h s bỏm ca bỏnh xe vi mt ng =0,8 Zbx: phn lc t ng truyn lờn bỏnh xe Theo phn trờn Zbx=46000(N) P = Z bx = 0,8.46000 = 36800( N ) Chn vt liu ch to ging l thộp 17Mn4 vi [ ]= 13500(N/cm2) m bo iu kin bn, thỡ ng sut ln nht sinh max phi nh hn ng sut cho phộp ca vt liu [] Nh vy ng sut ln nht sinh phi tho biu thc sau: max = 4.Pmax [ ] .d 4.P 4.36800 max d = [ ] = 3,14.13500 = 3, 47 d=1,8(cm) Chn ng kớnh ging: (cm) ng sut ln nht sinh ging: d2 = 4.Pmax 4.36800 = = 3, 47 (N/cm2) [ ] 3,14.13500 d D 3.2.3 Tớnh rotuyn u ging Lu Thnh t - 45 - Lp 13DDS03022 S kt cu khp cu (Rotuyl) ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti Rotuyn (khp cu) c b trớ u ging h thng treo cõn bng Cỏc khp cu c phõn loi theo cỏch thc bự p khe h ca cỏc b mt lm vic chỳng b mũn Vt liu ch to khp cu l thộp 40XH cú c tớnh: [ d ] = 35( MPa) = 3500( N / cm ) [ x ] = 70( MPa) = 7000( N / cm2 ) Vi iu kin l khp cu lm vic ch ti trng ng v chu va p Khp cu c kim nghim bn theo ng sut chốn dp ti v trớ lm vic v kim tra bn ct ti v trớ cú tit din nguy him Lc tỏc dng lờn khp cu cng chớnh l lc kộo P k, lc phanh Pp Cỏc lc ny c xỏc nh trờn c s lc bỏm P Ta cú P = 36800( N ) Tớnh ng sut chốn dp ti b mt lm vic ca khp cu d = Lu Thnh t 13DDS03022 - 46 - P F Lp ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti F l din tớch tip xỳc gia mt cu v m rotuyn Trong thc t din tớch lm vic chim 2/3 din tớch b mt ca khp cu Nờn mt chu lc tip xỳc chim 1/2 2/3 = 1/3 b mt khp cu Ta cú: F = D 3,14.6,12 = = 38,94(cm ) 3 D l ng kớnh khp cu: D = 61 (mm) = 6,1 (cm) d = 36800 = 945, 04( N / cm2 ) 38,94 Ta thy d < [ d ] =3500 ( N / cm ) Nh vy khp cu tho iu kin chốn dp ti b mt lm vic ca khp cu ging Kim tra khp cu theo iu kin ct Kim tra bn ct khp cu ti tit din nguy him nht ng sut ct c tớnh theo cụng thc: c = P Fc Trong ú: Fc l tit din ca rotuyn ti v trớ cú tit din nguy him nht (ti ch tht nh ca rotuyn nh trờn hỡnh ) d 3,14.1,82 Fc = = = 2,54(cm ) 4 õy: d l ng kớnh ti ch tht ca rotuyn d = 42 (mm) c = 33600 = 2427, 75 N / cm ) 13,84 Ta thy c < [ x ] = 7000( N / cm ) Nh vy khp cu tho iu kin ct ti tit din nguy him 3.3 Tớnh trc cõn bng Lu Thnh t 13DDS03022 - 47 - Lp ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti 3.3.1 Chn vt liu cho trc Do c im ca xe l xe ti c ln, nờn chn vt liu ch to trc cõn bng phi m bo c tớnh tt, õy ta chn l thộp 20CrNi3A ca Liờn Xụ C tớnh ca thộp 20CrNi3A nh sau : Gii hn un [ u ] = 16500( N / cm ) 3.3.2 Xỏc nh ng kớnh trc Trong qỳa trỡnh lm vic thỡ trc cõn bng ch chu un: = Gdt l [ ] Wu Trong ú: l l khong cỏch t im t lc ti giỏ treo trc cõn bng l=10(cm) Wu l mụ men cn un: Wu= 0,1D3 Vi D l ng kớnh ca trc cõn bng => D Gdt l 0,1.[ ] => D 33850.10 = 5,89 0,1.16500 Thay s vo ta cú: (cm) G l 33850.10 dt Chn D = ( cm) ú : = W = 0,1.93 = 4643,35 (N/cm2) u 3.4 Tớnh toỏn gim chn 3.4.1 C s thit k gim chn Theo lý thuyt ụ tụ h s cn trung bỡnh ca h thng treo c xỏc nh theo cụng thc sau: Ktr= C.M = Lu Thnh t 13DDS03022 Gt Gt Gt = f t g f t g - 48 - Lp ỏn mụn hc Thit k h thụng treo xe ti Trong ú: G t C: cng ca h thng treo C = f ( N / m) t G t M: lng c treo tớnh trờn mt bỏnh xe M = g (kg ) : h s dp tt chn ng Gt: trng lng c treo tớnh trờn mt bỏnh xe trng thỏi tnh g: gia tc trng.g=10(m/s2) ft: vừng tnh ca h thng treo KT LUN Qua cỏc ni dung tớnh toỏn tớnh toỏn thit k ó trỡnh by trờn bn ỏn ca em ó t c cỏc kt qu chớnh sau: - La chn phng ỏn v thit k cỏc cm chi tit h thng treo trc cho xe - La chn phng ỏn v thit k cỏc cm chi tit h thng treo sau - Cỏc cm chi tit c thit k m bo iu kin bn lõu Lu Thnh t 13DDS03022 - 49 - Lp [...]... Lá nhíp 6 619 25 Lá nhíp 7 60783 Lá nhíp 8 58598 Lá nhíp 9 53953 Lưu Thành Đạt 13 DDS03 022 74039 63 920 70308 66 828 68400 70977 756 32 85 426 - 18 - Lớp Đồ án môn học Lá nhíp 10 Thiết kế hệ thông treo xe tải 11 24 02 Ta thấy lá nhíp thứ 10 có δC > [ σ] nên ta tăng thêm chiều dầy để đảm bảo bền cho nhíp Tăng bề dầy h =1, 1cm ⇒ Wu = M C 11 7 32 .16 bh 2 10 .1, 12 = = 9 311 1 (N/cm2) = = 2, 016 ⇒ δC = W 2, 016 6 6 u Ta... thức: Q FV' = µ 2 gPn 2 γ Trong đó: Lưu Thành Đạt 13 DDS03 022 - 26 - Lớp Đồ án môn học Thiết kế hệ thông treo xe tải Pnm- áp suất chất lỏng trong giảm chấn khi nén mạnh, Pnm = ⇒ FV' = P1' 16 72, 944 = = 13 9 4 12 0 N / m 2 FP 1, 2 .10 −3 Q 1, 2 .10 −3.0, 6 = = 21 , 07 .10 −6 m 2 2 gPnm 2 .10 .13 9 4 12 0 0, 6 µ 8600 γ - Tổng diện tích lỗ van giảm tải trong hành trình nén: Fnm = FV –F’V = 12 ,1 – 10 ,53 = 1, 57 mm2 - Đường kính... các tô hiện nay ψ=0 ,15 ÷0,3) Lưu Thành Đạt 13 DDS03 022 - 22 - Lớp Đồ án môn học Thiết kế hệ thông treo xe tải Lấy ψ=0 ,2 Gt: trọng lượng được treo tính trên một bánh xe ở trạng thái tĩnh Gt=37000(N) g: gia tốc trọng trường.g =10 (m/s2) ft: độ võng tĩnh của hệ thống treo. ft =11 ,27 (cm) Hệ số cản của hệ thống treo được xác định bằng công thức: K= ψ C.M ⇒K= 0, 2 Gt 2 3700 02 = 0, 2 = 6970, 6 (Ns/m) f t g 0 ,11 27 .10 ... )(3 k − 1) jk 1 lk jk 1 ; lk lk +1 ; lk: là 1/ 2 chiều dài hiệu dụng của lá nhíp thứ k P1: Lực tác dụng lên tai nhíp (lực từ khung xe) P1= 21 8 98 (N) Ta tính được lần lượt các phản lực là: x1 =18 8 72( N); x2 =18 409(N); x3 =18 009(N); x4 =17 414 (N); x5 =17 23 6(N) x6 =16 918 (N); x7 =16 310 (N); x8 =15 017 (N); x9 =11 7 32( N) 2 .1. 5 Xây dựng biểu đồ ứng suất Sơ đồ tính toán được thể hiện trên hình vẽ Công thức tính ứng suất:... từng đôi một ta sẽ đi đến 1 hệ n -1 phương trình với n -1 ẩn là các giá trị X1, Xn -1 - Ta có hệ phương trình dùng để tính toán phản lực:  A 2 P + B2 X1 + C2 X 2 = 0 A X + B X + C X = 0  3 1 3 2 3 3    A n X n − 2 + Bn X n 1 = 0 Trong đó: Lưu Thành Đạt 13 DDS03 022 - 16 - Lớp Đồ án môn học A k = 0,5 Thiết kế hệ thông treo xe tải jk l j l l (3 k 1 − 1) Bk = − (1 + k ) C k = 0,5( k +1 )(3 k − 1) ... trình nén: Fnm = nπ d 2 = 1, 57 4 Chọn số lỗ van n = 4 ⇒ d = 1, 04 mm d Xác định kích thước lỗ van trả mạnh - Tổng diện tích tất cả các lỗ van khi trả mạnh được xác định theo công thức: FV' = Q 2 gPtm µ γ Trong đó: Ptm- áp suất chất lỏng trong giảm chấn khi trả mạnh Ptm = P2' 50 41, 0 32 = = 42 011 00 N / m 2 −3 FP 1, 2 .10 Q 1, 2 .10 −3.0, 6 F = = = 12 ,1. 10−6 m 2 = 12 ,1mm 2 2 gPnm 2 .10 . 42 011 00 ⇒ 0, 6 µ 8600 γ... với hệ thống treo trước 1 2 3 4 5 7 6 8 B Sơ đồ hệ thống treo sau 1: khung xe 2: cầu xe 6: truc cân bằng 3: quang nhíp 4: bộ nhíp 7: thanh giằng 5: giá treo trục cân bằng 8: giảm chấn 3 .1 Tính toán phần tử đàn hồi nhíp 3 .1. 1 Tính toán và chọn thông số chính của lá nhíp Lưu Thành Đạt 13 DDS03 022 - 33 - Lớp Đồ án môn học Thiết kế hệ thông treo xe tải Hệ thống treo là đối xứng hai bên, vì vậy khi tính toán. .. nhíp phải được kết cấu bởi các lá nhíp có chiều dày giảm dần khi càng cách xa lá nhíp chính n.b.h Dựa trên công thức: I = ∑ 3 12 ⇔ 25 , 48 = 12 (4 .1, 33 + 11 .x 3 ) 12 ⇒x =1, 2( cm) Vậy: Nhóm một có 3 lá: h =1, 3(cm); b = 12 (cm) Nhóm hai có 11 lá: h =1, 2( cm); b = 12 (cm) Nhóm ba có 1 lá: h =1, 3(cm); b = 12 (cm) 3 .1. 2 Xác định chiều dài lá nhíp - Lập phương trình: Tương tự như hệ thống treo trước : ta có hệ phương trình... − 1) − (1 + j ) = 0  n 1 n n 1 Trong đó: li: chiều dài lá nhíp thứ i tính từ vị trí bị ngàm chặt ji: mô men quán tính mặt cắt ngang của lá nhíp thứ i: ji = Lưu Thành Đạt 13 DDS03 022 - 12 - Lớp bh3i 12 Đồ án môn học Thiết kế hệ thông treo xe tải Để tăng độ cứng cho nhíp ta chọn L1= L2 =15 0(cm ) Ta đuợc l2= (15 0 -13 ) /2= 68,5 cm Giải hệ phương trình trên ta được l3= 52; l4=45; l5=40; l6=34; l7 =28 ; l8 =22 ;... hệ thống treo ta chỉ cần tính toán cho 1 bên Tải trọng tác dụng lên 1 bên của hệ thống treo sau: Trọng lượng được treo: Gdt = 11 27 00 − 45000 10 = 33850( N ) 2 Trọng lượng không được treo tại vị trí cầu trung gian (G0t2) và cầu sau ( G0t3): Got 2 = Got 3 = 4500 .10 = 22 500( N ) 2 Chọn sơ bộ tần số dao động của hệ thống treo sau ns= 85 (lần/ phút) 30 ft Ta có: n = ft: độ võng tĩnh của hệ thống treo 2