Đang tải... (xem toàn văn)
đây là giáo trình về phần tính toán kết cấu oto trong đó có dầy đủ thông tin về tính toán kết cấu oto dành cho sinh cao đẳng đại học theo học chuyên nghành công nghệ kỹ thuật oto tại việt nam. giáo trình này gồm 9 chương .là giáo trình chuẩn quốc gia và đả được giảng dạy thực tế
CHƯƠNG HỆ THỐNG TREO Nhiệm vụ, yêu cầu phân loại Hệ thống treo phụ thuộc Hệ thống treo độc lập Đặc tính hệ thống treo Hệ thống treo thủy lực Hệ thống treo khí nén Bộ phận đàn hồi Bộ phận giảm chấn NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 7.1.1 Nhiệm vụ - Hệ thống treo hệ thống liên kết bánh xe khung xe vỏ xe Mối liên kết treo xe mối liên kết đàn hồi, có nhiệm vụ: + Nâng đỡ trọng lượng xe + Tạo điều kiện cho bánh xe thực chuyển động theo phương thẳng đứng khung xe vỏ xe để giảm chấn động xe chạy đường không phẳng giữ cho xe dao động êm dịu + Truyền lực mômen bánh xe khung xe NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 7.1.1 Nhiệm vụ - Hệ thống treo gồm phận và chức riêng biệt: + Bộ phận dẫn hướng: Xác định động học tính chất dịch chuyển bánh xe dẫn hướng so với khung, vỏ ô tô đồng thời để truyền lực kéo, phanh, lực bên moment phản lực chúng lên khung vỏ xe + Bộ phận đàn hồi: Nhận truyền lên khung lực thẳng đứng đường, giảm tải trọng động xe chạy đường không phẳng, đảm bảo tính êm dịu ô tô + Bộ phận giảm chấn: Hấp thụ lượng thân xe (vỏ xe) bánh xe sở biến thành nhiệt NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 7.1.2 Yêu cầu - Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính kỹ thuật xe chạy đường tốt hay chạy đường nhiều lọai địa hình khác - Bánh xe có khả chuyển dịch không gian giới hạn - Không ảnh hưởng đến quan hệ động lực học động học bánh xe - Không gây tải trọng lớn mối liên kết với vỏ, có độ bền cao - Đảm bảo tính điều khiển ổn định chuyển động xe tốc độ cao - Dập tắt nhanh dao động thùng xe vỏ xe - Giảm độ nghiêng bên thùng xe quay vòng NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 7.1.3 Phân loại - Phân loại theo cấu tạo phận dẫn hướng: + Hê thống treo phụ thuộc: Các bánh xe bên trái bên phải liên kết với dầm cầu cứng (kết cấu dầm cầu liền), nhíp đặt trực tiếp lên dầm cầu Khi bên bánh xe dao động bánh bị dao động theo NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 7.1.3 Phân loại + Hệ thống treo độc lập: Dầm cầu rời hai nửa, bánh xe dao động độc lập, không ảnh hưởng đến NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 7.1.3 Phân loại + Hệ thống treo cân bằng: Thường dùng xe ba, bốn cầu chủ động để tạo mối quan hệ phụ thuộc hai hàng bánh xe hai cầu liền NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 7.1.3 Phân loại - Phân loại theo phần tử đàn hồi: + Bằng kim loại: Nhíp lá, lò xo, xoắn + Loại khí: Bầu cao su sợi, bầu màng, loại ống + Loại thủy lực, thủy khí + Loại cao su: Chịu nén, chịu xoắn - Phân loại theo phương pháp dập tắt dao động: + Giảm chấn thủy lực: Loại ống, loại đòn + Dập tắt dao động nhờ ma sát học phần tử đàn hồi phần tử hướng HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC 7.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp - Phần khối lượng không treo bắt nhíp, hai đầu nhíp bắt với phần treo khớp a Nhíp nửa e líp HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC 7.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp - Phần khối lượng không treo bắt với đầu nhíp chốt, phần treo bắt với nhíp quang treo khớp quay b Nhíp đảo lật Tính toán phận đàn hồi BỘ PHẬN ĐÀN HỒI 7.7.5.1 Tính chi tiết nhíp Tự nghiên cứu BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.8.1.1 Nhiệm vụ - Giảm chấn dùng để dập tắt dao động thân xe bánh xe cách biến lượng dao động thành nhiệt tỏa môi trường xung quanh, để nâng cao độ dẫn động toàn êm dịu xe chuyển động BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.8.1.2 Yêu cầu - Dập tắt nhanh dao động xe đường nhiều mấp mô (tránh cho thùng xe lắc qua lắc lại gây cộng hưởng dao động) - Dập tắt chậm dao động xe đường mấp mô - Hạn chế lực truyền qua giảm chấn lên thùng xe - Làm việc ổn định ô tô chuyển động điều kiện đường xá nhiệt độ, khí hậu khác BỘ PHẬN GIẢM CHẤN - Trên ô tô thường sử dụng giảm chấn loại ống với loại dầu đặc biệt, gọi dầu giảm chấn (môi chất công tác) Ở loại giảm chấn lực giảm chấn tạo sức cản dòng chảy, chất lỏng chảy qua lỗ tiết lưu (lỗ nhỏ) piston chuyển động BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.8.3 Các loại giảm chấn - Hiện ô tô sử dụng hai loại giảm chấn đòn ống loại thủy lực loại giảm chấn thủy lực kiểu ống sử dụng nhiều Bất kể loại ống hay đòn có nguyên lý làm việc chung giảm chấn thủy lực là: Chất lỏng bị dồn từ buồng chứa sang buồng chứa khác qua lỗ van tiết lưu nhỏ nên chất lỏng chịu sức cản lớn Sức cản làm dập tắt nhanh chấn động (dao động) lượng dao động bị biến thành nhiệt nung nóng chất lỏng giảm chấn (một phần nhiệt tỏa môi trường xung quanh) BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.8.3.1 Giảm chấn đòn tác dụng hai chiều Tự nghiên cứu BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.8.3.2 Giảm chấn ống tác dụng hai chiều a Giảm chấn ống có hai lớp vỏ A Buồng B Buồng C Buồng bù BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.8.3.2 Giảm chấn ống tác dụng hai chiều b Giảm chấn lớp vỏ có áp suất nạp cao Van trả - Thay buồng bù loại buồng chứa khí Hydro Nitơ có áp suất nạp cao (25 ÷ 28 kG/cm2) Vỏ giảm chấn Buồng chứa khí Piston di động tự Buồng chứa chất lỏng Piston chứa van Van nén Cụm bao kín dẫn hướng Trục giảm chấn BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.8.3.2 Giảm chấn ống tác dụng hai chiều b Giảm chấn lớp vỏ có áp suất nạp cao - So sánh với giảm chấn hai lớp vỏ, loại có ưu điểm: + Với đường kính ngoài, đường kính trục giảm chấn lớn mà biến động tương đối áp suất chất lỏng nhỏ + Chức làm việc giảm chấn tốt bánh xe dao động có tần số cao biên độ nhỏ + Điều kiện tỏa nhiệt tốt + Ở điều kiện nhiệt độ thấp, giảm chấn không xảy tượng bó kẹt + Giảm chấn có piston ngăn cách làm việc góc nghiêng lắp đặt BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.8.3.2 Giảm chấn ống tác dụng hai chiều b Giảm chấn lớp vỏ có áp suất nạp cao - Nhờ có ưu điểm này, giảm chấn lớp vỏ có áp suất nạp cao sử dụng rộng rãi hệ thống treo, đặc biệt hệ thống treo Mc Pherson - Nhược điểm tuổi thọ thấp loại hai lớp vỏ, chất lượng bao kín, cụ thể ống dẫn hướng phớt với trục giảm chấn Nếu giảm chấn hai lớp vỏ hư hỏng thường xảy phớt bao kín, loại hư hỏng chủ yếu ống dẫn hướng trục giảm chấn, không đủ điều kiện bôi trơn BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.8.4 Tính toán phận giảm chấn - Chúng ta tính toán hệ số cản giảm chấn Phương trình tính lực cản giảm chấn phương trình: Z g K z n Zg - Lực cản chấn động giảm chấn sinh K - Hệ số cản giảm chấn z n Vận tốc tương đối dao động thùng xe bánh xe BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.8.4 Tính toán phận giảm chấn - Phương trình tính lực cản chấn động hệ thống treo Ztr là: Ztr Ktr z z n tr n tr vận tốc chuyển động hệ thống treo n - số thay đổi khác hành trình nén hành trình trả hệ thống treo Để đơn giản ta cho n =1 Ztr Ktr ztr BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.8.4 Tính toán phận giảm chấn - Do để đánh giá dập tắt chấn động người ta rút lý thuyết ôtô hệ số dập tắt chấn động: Zbx Gbx C - độ cứng hệ thống treo C f f Gbx M - Khối lượng treo bánh xe M g Gbx - Phần trọng lượng treo tính bánh xe (N) f - độ võng tĩnh hệ thống treo (m) g - gia tốc trọng trường g = 9,81m/s2 Ktr C.M BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.8.4 Tính toán phận giảm chấn - Với ôtô đại hệ số dập tắt chấn động = 0,15 0,25 - Từ công thức ta rút ra: Ktr Gbx 0,313 f (Ns/m) BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.8.4 Tính toán phận giảm chấn a Zg b Zg Z2 Zn Ztr Z1 Neùn Traû Z3 z a) b) a a a Z g Ztr Ktr ztr Ktr z g b b b ... ĐỘC LẬP 7. 3.1 Hệ thống treo độc lập với phần tử đàn hồi lò xo Hệ thống treo hai đòn ngang Giảm chấn Đòn ngang Thanh ổn định Giá đỡ hệ thống treo Cơ cấu lái Vấu hạn chế Bánh xe Đòn ngang Khớp... VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 7. 1.3 Phân loại - Phân loại theo cấu tạo phận dẫn hướng: + Hê thống treo phụ thuộc: Các bánh xe bên trái bên phải liên kết với dầm cầu cứng (kết cấu dầm cầu liền), nhíp... hai đòn ngang với độ dài đòn ngang Ụ cao su Đệm cao su Ty đẩy Cao su bảo vệ Đĩa tỳ lò xo Giảm chấn Tai bắt ổn định Thanh nối Thanh ổn định 10 Giá đỡ trục bánh xe HỆ THỐNG TREO ĐỘC LẬP 7. 3.1 Hệ