Thiết kê hệ thống treo macpherson

tài liệu là tài liệu sưu tầm :D không tránh khỏi những sai sót không đáng có, cố viết cho dài hơn 200 từ cho chuẩn nội quy của cái trang xl này :D ae nếu k tải đc tài liệu thì ll với tôi nha :D tôi cũng đã từng đi tìm tài liệu, gặp cái trang loz này có nhưng nó k

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU : 2

CHƯƠNG I : Tổng quan về đề tài và lựa chọn phương án thiết kế 3

1.1 Những vấn đề chung về hệ thống treo 3

1.1.1 Công dụng của hệ thống treo 3

1.1.2 Những bộ phận cơ bản của hệ thống treo 3

1.1.3 Phân loại hệ thống treo 3

1.1.4 Những yêu cầu khi thiết kế hệ thống treo 4

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài 7

1.3 Thông số kỹ thuật của ô tô tham khảo thiết kế 7

1.4 Lựa chọn kết cấu hệ thống treo 8

1.4.1 Lựa chọn kết cấu hệ thống treo 8

1.4.2 Lựa chọn kết cấu giảm chấn 9

CHƯƠNG II : Thiết kế hệ thống treo độc lập Mc.Pherson.… 12

2.1 Các thông số cơ bản của hệ thống treo thiết kế 12

2.1.1 Các thông số kỹ thuật của xe 12

2.1.2 Xác định các thông số cơ bản của hệ treo 12

2.2 Thiết kế hệ thống treo 15

2.2.1 Xác định sơ bộ kích thước và vị trí đòn 15

2.2.2 Xây dựng họa đồ kiểm tra động học hệ thống treo mc.pherson 20

2.2.3 Bố trí hệ treo đảm bảo góc nghiêng dọc ε 23

2.2.4 Tính toán động lực học hệ thống treo mc.pherson 23

2.2.5 Kiểm tra bền đòn ngang dưới 33

2.2.6 Kiểm tra bền rôtuyn 35

2.2.7 Kiểm tra bền lò xo trụ 36

2.2.8 Chọn giảm chấn và kiểm tra bền thanh đẩy 39

CHƯƠNG III : Bảo dưỡng kỹ thuật và chẩn đoán hệ thống treo 44

3.1 Đặc điểm hư hỏng của hệ thống treo 44

3.2 Những hư hỏng thông thường, nguyên nhân và biện pháp khắc phục những hư hỏng của hệ thống treo 44

3.3 Các dấu hiệu hư hỏng báo hiệu cho người sử dụng 45

KẾT LUẬN 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, ô tô được sử dụng rộng rãi như một phương tiện đi lại thôngdụng Các trang thiết bị, bộ phận trên ô tô ngày càng hoàn thiện và hiện đại,đóng một vai trò quan trọng đối với việc bảo đảm độ tin cậy và an toàn chongười vận hành và chuyển động của ô tô Cùng với sự phát triển mạnh mẽ củakhoa học công nghệ, nền công nghiệp ô tô trên thế giới phát triển ngày càng cao,

đã cho ra đời nhiều loại xe ô tô hiện đại phục vụ cho nhu cầu và mục đích sửdụng của con người Trong đó, độ êm dịu và an toàn chuyển động của ô tô đượcđặt lên hàng đầu Do vậy, hệ thống treo có vai trò hết sức quan trọng Có rấtnhiều hệ thống treo với cấu tạo, chức năng và công dụng khác nhau, mỗi loại lại

có các ưu, nhược điểm riêng Vì vậy việc thiết kế một hệ thống treo phù hợp vớicác thông số kết cấu của xe sẽ nâng cao tính tiện nghi và độ êm dịu cho xe

Để nắm bắt những vấn đề về công nghệ cũng như đi vào những ứng dụngđầu tiên trong công việc thiết kế cũng như khai thác hệ thống treo để từ đó khaithác và vận hành ô tô có hiệu quả, với vai trò là một kỹ sư tương lai Em được

nhận đề tài : “ Thiết kế hệ thống treo độc lập Mc.Pherson cho cầu trước của ô

tô con ” Do thời gian làm đồ án có hạn cùng với kiến thức thực tế còn hạn chế,

nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sựđóng góp ý kiến của các thầy giáo và các bạn

Đồ án được hoàn thành đúng tiến độ nhờ có sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tìnhcủa Thầy giáo ThS Nguyễn Hùng Mạnh và PGS.TS Nguyễn Khắc Trai cùngcác thầy giáo trong Bộ môn Cơ khí ô tô Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tớicác Thầy giáo và các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này !

Hà Nội , ngày 30 tháng 04 năm 2011

Sinh viên

Bùi Bảo Ngọc

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI VÀ LỰA CHỌN

PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.

1.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO.

1.1.1 CÔNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG TREO.

- Liên kết mềm giữa bánh xe và thân xe, làm giảm tải trọng động thẳng đứng tácdụng lên thân xe và đảm bảo bánh xe lăn êm trên nền đường

- Truyền lực từ bánh xe lên thân xe và ngược lại, để xe có thể chuyển động,đồng thời đảm bảo sự chuyển dịch hợp lý vị trí của của bánh xe so với thùng xe

- Dập tắt nhanh các dao động của mặt đường tác động lên thân xe

1.1.2 NHỮNG BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TREO.

Hệ thống treo gồm 3 bộ phận chính : đàn hồi, dẫn hướng và giảm chấn

1.1.3 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO.

Việc phân loại hệ thống treo dựa theo các căn cứ sau :

- Theo bộ phận đàn hồi chia ra:

+ Loại bằng kim loại (nhíp lá, lò xo, thanh xoắn )

+ Loại khí ( loại bọc bằng cao su-sợi, màng, loại ống)

+ Loại thuỷ lực ( loại ống )

+ Loại cao su

- Theo bộ phận dẫn hướng chia ra:

+ Loại phụ thuộc với cầu liền ( loại riêng, loại thăng bằng)

+ Loại độc lập ( một đòn, hai đòn )

- Theo phương pháp dập tắt dao động chia ra:

+ Loại giảm chấn thuỷ lực ( tác dụng 1 chiều, 2 chiều)

+ Loại ma sát cơ ( trong bộ phận đàn hồi, dẫn hướng )

- Theo phương pháp điều khiển chia ra:

+ Hệ thống treo bị động (không được điều khiển )

+ Hệ thống treo chủ động ( có điều khiển )

1.1.4 NHỮNG YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO.

Trên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phảimềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực Quan hệ này được thể hiện

ở các yêu cầu chính sau đây:

Độc lập

Phụ thộc

Hình 1.1

Hình 1.1: Sơ đồ tổng thể hệ thống treo phụ thuộc (a) và hệ treo độc lập (b)

1: Thân xe; 2: Bộ phận đàn hồi; 3: Bộ phận giảm chấn;

4: Dầm cầu; 5: Đòn ngang dưới, trên.

+ Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹthuật của xe như chạy trên đường tốt hoặc xe có khả năng chạy trên nhiều loạiđịa hình khác nhau.

+ Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn không gian hạn chế

+ Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thoả mãn mục đích chínhcủa hệ thống treo là làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không pháhỏng các quan hệ động học và động lực học của chuyển động bánh xe

+ Không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ

+ Có độ tin cậy lớn, độ bền cao và không gặp hư hỏng bất thường

Đối với ô tô con còn được chú ý đến các yêu cầu sau:

+ Giá thành thấp và mức độ phức tạp của kết cấu không quá lớn

+ Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên khung, vỏ

xe tốt

+ Đảm bảo tính điều khiển và ổn định chuyển động của ô tô ở tốc độ cao.Ngoài các yêu cầu chung của các kết cấu cơ khí đặt trên xe ôtô phải đặc biệtquan tâm tới các yêu cầu riêng sau:

1 Đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi ôtô hoạt động Thông số này được đánh giáthông qua tần số riêng của hệ thống treo Đối với ôtô con, tần số dao độngriêng n = 60 ÷ 90 (v/ph) tương ứng với tần số góc ω = 6,2 ÷9,4 (rad/s)

2 Khi bánh xe chuyển vị thẳng đứng (chuyển vị cần thiết) ở mức độ nào đó,chẳng hạn với mức độ lớn nhất ∆Zmax = ft + fđ thì sinh ra các chuyển vị liênquan (chuyển vị không mong muốn) của bánh xe như :

+ Thay đổi khoảng cách giữa hai vết lốp bánh xe ∆B (mm)

+ Thay đổi độ chụm trước bánh xe ∆V (mm)

+ Thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe ∆γ (độ)

+ Thay đổi góc nghiêng dọc trục đứng ∆ε (độ)

+ Thay đổi góc nghiêng ngang trụ đứng ∆δ (độ)

+ Thay đổi vị trí cầu sau (đánh giá bằng góc xoay cầu xe) ∆δ S (độ)

Các chuyển vị này phải nằm trong giới hạn cho phép Các thông số nàychọn phù hợp với bố trí chung, hệ thống truyền lực của xe, thông qua việc thamkhảo các xe tương tự hoặc tính toán nhờ các bài toán ổn định động của ôtô

3 Đảm bảo khả năng truyền lực và mômen giữa bánh xe và khung (thân) xe

4 Đảm bảo khoảng sáng gầm xe tối thiểu khi xe đầy tải

5 Đảm bảo góc lắc thùng xe phải nhỏ và phù hợp giữa treo trước và sau, thông

số này phụ thuộc vào các đòn dẫn hướng của hệ treo và sơ đồ bố trí chung

6 Tiết kiệm không gian để có thể bố trí cơ cấu phanh, hệ thống lái, khoang động

cơ và đảm bảo khả năng cơ động của xe

7 Trọng lượng của phần không được treo nhỏ

8 Có tuổi bền và độ tin cậy cao

1.2 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI.

Yêu cầu : Thiết kế hệ thống treo độc lập Mc.Pherson cho cầu trước của ô tô con.Nội dung cơ bản :

- Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo độc lập

+ Xác định hành trình tĩnh của bánh xe (hay độ võng tĩnh của hệ treo)

+ Xác định hành trình động của bánh xe

+ Xác định các thông số cơ bản của phần tử đàn hồi, của giảm chấn

+ Xác định kết cấu cơ bản (vị trí các khớp nối và chiều dài các thanh đòn)

- Xác định các quan hệ động học của HTT Mc.pherson

+ Xác định sơ bộ kích thước và vị trí

+ Xây dựng lại mối quan hệ động học

+ Bố trí hệ treo đảm bảo góc nghiêng dọc ε

- Tính toán thiết kế bền của đòn ngang dưới

- Thiết kế phần tử đàn hồi và chọn giảm chấn

1.3 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA Ô TÔ THAM KHẢO THIẾT KẾ.

DOHC, VVT-i kép

Chiều rộng cơ sở (Trước/sau - mm) 1530/1535

Toàn tải : 1634 kg

Sau : Thanh xoắn

1.4 LỰA CHỌN KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO.

1.4.1 LỰA CHỌN KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO.

Trên cơ sở xe thiết kế là loại xe con có 5 chỗ ngồi, hệ thống treo thườngđược sử dụng là hệ thống treo độc lập, trong đó có hệ thống treo 2 đòn ngang, hệthống treo 1 đòn ngang (Mc.Pherson), hệ thống treo đòn dọc, hệ thống treo đònchéo Đối với cầu trước có thể sử dụng hệ thống treo 2 đòn ngang hoặc hệ thốngtreo 1 đòn ngang (Mc.Pherson) Ở đây chọn kết cấu hệ thống treo kiểuMc.Pherson bởi hệ treo này có các đặc điểm sau đây : so với cấu tạo hệ treo 2đòn ngang thì cấu trúc này ít chi tiết, có thể giảm nhẹ khối lượng phần khôngđược treo, không gian chiếm chỗ nhỏ, có khả năng giải phóng được nhiềukhoảng không phía trong dành cho khoang truyền lực hoặc khoang hành lý.

Cấu tạo hệ thống treo Mc.Pherson gồm : một đòn ngang, lò xo trụ, giảmchấn Đòn ngang có đầu trong liên kết với thân xe bởi khớp trụ, đầu ngoài nốivới đầu dưới của giảm chấn bởi khớp cầu Đòn ngang có dạng hình chữ A đểđảm bảo khả năng tiếp nhận lực ngang và dọc tác động lên hệ thống treo khi xechuyển động Trục của bánh xe được nối cứng với vỏ của giảm chấn Đầu trêncủa giảm chấn liên kết với thân xe bằng khớp tự lựa, đòn dưới liên kết với đònngang bằng khớp cầu, như vậy giảm chấn đóng vai trò vừa là trụ xoay của bánh

xe (dẫn hướng) và giảm chấn Lò xo có thể được lồng ra ngoài giảm chấn nhằmthu gọn kích thước của hệ thống treo

Hình 1.3 : Sơ đồ cấu tạo hệ treo Mc.Pherson

1: Giảm chấn; 2 : Đòn ngang dưới; 3 : Bánh xe;

4 : Lò xo; 5 : Trục giảm chấn;

P : Tâm quay bánh xe; S : Tâm nghiêng cầu xe;

A

1.4.2 LỰA CHỌN KẾT CẤU GIẢM CHẤN.

Giảm chấn dùng cho xe con có nhiều loại, đến nay chỉ sản xuất giảm chấnống thủy lực có tác dụng hai chiều Các dạng giảm chấn ống bao gồm :

+ Hành trình trả: Ngược lại ở hành trình nén, khi bánh xe xa khung xe cầnpíttông mang theo van chuyển động lên trên đi ra khỏi xy lanh, thể tích khoang

Hình 1.4 Giảm chấn 2 lớp vỏ

1 Xilanh giảm chấn; 2 Phớt làm kín;

3 Bạc dẫn hướng;4.Vỏ chắn bụi;

5 Cần đẩy; 6 Píttông; 7 Cụm van đế;

8 Vỏ ngoài; A Khoang trên;

B Khoang dưới; C Khoang bù

I ,IV Van nén mạnh và van nén nhẹ

II,III Van trả mạnh và van trả nhẹ

IVIII

BA

II

1 5 4 2 3

7 8

6

I

C

A giảm, áp suất tăng ép dầu thông qua van I chảy sang khoang B Đồng thời docần píttông dịch chuyển ra khỏi xy lanh nên một phần thể tích thiếu hụt sẽ được

bù lại nhờ thể tích dầu từ buồng bù C chảy vào khoang B thông qua van III Sứccản sinh ra do dòng chất lỏng tiết lưu qua van sẽ đẩy xy lanh giảm chấn đi lênđồng thời qua đó trả thân xe lai vị trí ban đầu

+ Khi píttông dịch chuyển xuống dưới tạo nên sự chênh áp, dẫn đến mởvan 1, chất lỏng chảy lên phía trên của píttông Khi píttông đi lên làm mở van 7,chất lỏng chảy xuống dưới píttông Áp suất trong giảm chấn sẽ thay đổi khônglớn và dao động xung quanh vị trí cân bằng với giá trị áp suất tĩnh nạp ban đầu,nhờ vậy mà tránh được hiện tượng tạo bọt khí, là một trạng thái không an toàncho sự làm việc của giảm chấn Trong quá trình làm việc píttông ngăn cách 4 dichuyển để tạo nên sự cân bằng giữa chất lỏng và chất khí do đó áp suất không bị

hạ xuống dưới giá trị nguy hiểm

Hình 1.5 Giảm chấn 1 lớp vỏ

1.Van trả; 2.Vỏ giảm chấn; 3.Buồng chứa khí;

4.Pít tông tự do; 5.Buồng chất lỏng; 6.Píttông;

7.Van nén; 8.Cụm bao kín; 9.Trục giảm chấn; 21

56789

+ Giảm chấn này có độ nhạy cao kể cả khi píttông dịch chuyển rất nhỏ,tránh được hiện tượng cưỡng bức chảy dầu khi nhiệt độ thay đổi sẽ làm cho ápsuất thay đổi.

c) So sánh giữa hai loại giảm chấn :

* So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có các ưu điểmsau:

- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần píttông có thể làmlớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn

- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn

- Giảm chấn có píttông ngăn cách có thể làm việc ở bất kỳ góc nghiêng bốtrí nào

* Nhược điểm của loại giảm chấn một lớp vỏ là:

- Làm việc kém tin cậy, có thể bị bó kẹt trong các hành trình nén hoặc trảmạnh

- Có tính công nghệ thấp, bao kín không tốt

- Tuổi thọ của phớt và độ mòn của píttông với ống dẫn hướng cao

+ Nhược điểm : Bao kín không tốt, khi làm việc ở tần số cao, biên độ lớn

có thể xảy ra hiện tượng trộn hòa không khí với dầu và tạo nên bọt khí trongchất lỏng, nhất là khi giảm chấn có buồng bù lớn gây nên giảm hiệu quả làmviệc của giảm chấn

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO ĐỘC LẬP

MC.PHERSON

2.1 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TREO THIẾT KẾ.

2.1.1 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE.

+ Khối lượng của toàn xe khi không tải M0: M0 = 1260 (kg)

+ Khối lượng của toàn xe khi đầy tải MT: MT = 1634 (kg)

+ Khối lượng đặt lên cầu trước khi không tải M01: M01 = 756 (kg)

+ Khối lượng đặt lên cầu sau khi không tải M02: M02 = 504 (kg)

+ Khối lượng đặt lên cầu trước khi đầy tải MT1: MT1 = 817(kg)

+ Khối lượng đặt lên cầu sau khi đầy tải MT2: MT2 = 817 (kg)

+ Chiều dài cơ sở của xe L : L = 2600 (mm)

+ Kích thước bao dài x rộng x cao: 4540 x 1760 x 1465 (mm)

+ Kí hiệu lốp: 195/65R15

+ Khoảng sáng gầm xe khi đầy tải Hmin : Hmin = 140 (mm)

+ Khối lượng không được treo của cầu trước Mkt: Mkt = 64 (kg) + Chiều rộng cơ sở của cầu trước BT: BT = 1530 (mm)

+ Chiều rộng cơ sở của cầu sau BS: BS = 1535 (mm)

+ Chiều cao trọng tâm xe khi đầy tải hg : hg = 395 (mm)

2.1.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ TREO.

Có rất nhiều chỉ tiêu để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô như tần

số dao động riêng, gia tốc dao động, vận tốc dao động, trong đồ án này đánh giá

độ êm dịu của ôtô thông qua tần số dao động riêng n của hệ thống treo Đối với

xe con thì tần số dao động riêng nằm trong khoảng n = 60÷90 (dđ/ph) tươngứng với tần số góc ω = 6,2 ÷9,4 (rad/s) nhằm đảm bảo không gây mệt mỏi chongười lái cũng như hành khách trên xe Do đó chọn n = 75 (dđ/ph)

a) Xác định độ cứng của hệ treo thông qua tần số dao động riêng của cơ hệ :

Độ cứng của hệ thống treo được xác định theo công thức:

Ct : Độ cứng của hệ thống treo đối với một bánh xe (N/m)

ω : Tần số dao động riêng của hệ treo (rad/s).

2 π

= 7,85 (rad/s) (2.2)

Mdt : Khối lượng phần được treo của ô tô đặt lên cầu trước ( kg )

Khi xe ở trạng thái không tải thì khối lượng của phần được treo là:

Thay số vào công thức 2.1 được độ cứng của 1 bên hệ treo trước khi không tải

và khi đầy tải là:

2 2

0

2

692

b) Xác định hành trình tĩnh của bánh xe (hay độ võng tĩnh của hệ treo).

Độ võng tĩnh của hệ thống treo ở chế độ đầy tải:

2

ω

g C

G f

81,

fđ = (0,7÷1,0)ft (mm) (2.6)Khi phanh thì cầu trước bị chúi xuống, để không xảy ra va đập cứng vào ụ tỳtrước thì độ võng động cần đảm bảo sao cho :

fđ≥

b

h

f t ϕmax g (mm) (2.7)Trong đó:

ϕmax: Hệ số bám lớn nhất ϕmax= 0,75 ÷ 0,8

b : Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu sau

Tính được b = 1300 (mm)

hg : Chiều cao trọng tâm xe khi đầy tải : hg = 395 (mm)

Chọnϕmax= 0,80 thay vào công thức 2.7 được:

fđ ≥

1300

395 8 , 0

Chọn : H0 = 280 (mm)

+ Độ võng tĩnh của hệ thống treo ở trạng thái không tải :

t

t o ot

M

f M

M

M = ;

2

1 ' dt t

M

f M

=

753

160.692

= 147 (mm)

d) Xác định hệ số cản trung bình của giảm chấn K tb :

Hệ số dập tắt dao động của hệ thống treo được tính theo công thức:

G

K tb = ′

(Ns/m) (2.11)G’: Trọng lượng phần được treo đặt lên một bánh xe (N)

2

1 D=

M dt

= 1479,6 (Ns/m)Các số liệu tính toán này sẽ sử dụng cho các tính toán cụ thể cho hệ treoMc.Pherson ở các phần sau

2.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO

2.2.1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC VÀ VỊ TRÍ ĐÒN.

a) Các thông số đã tính toán và tham khảo

- Chiều rộng cơ sở của xe B = 1530 mm

- Độ võng tĩnh ft = 160 mm.

- Độ võng động fđ = 128 mm

- Chiều dài của trụ xoay đứng Kt = 160 mm

- Chiều cao tai xe lớn nhất Htmaz = 810 mm

b) Cơ sở để xác định kích thước và vị trí các đòn ngang.

- Xác định các kích thước và vị trí lắp ráp đòn ngang nhằm thỏa mãn các côngdụng của hệ thống treo

- Đảm bảo nối mềm thân xe với bánh xe

- Loại bỏ hoặc làm giảm những chuyển vị không mong muốn

- Tính bền cho các thanh đòn nối giữa thân xe và bánh xe

- Đảm bảo tâm nghiêng ngang tức thời của cầu xe từ đó biết được chuyển vịsắp tới của bánh xe

- Đảm bảo dập tắt dao động thì tìm hệ số cản trung bình của giảm chấn kếthợp với dao động tìm được ta chọn được giảm chấn lắp trên xe

c) Chọn tỷ lệ xích và giả thiết của phương pháp vẽ.

- Sử dụng phương pháp đồ thị phẳng

- Trên khổ giấy Ao lấy tỉ lệ 1: 2

- Cách xác định độ dài các đòn ngang và vị trí các khớp được tiến hành theogiả thiết là coi khung xe đứng yên, bánh xe dao động tương đối so với khungxe

d) Trình tự xác định.

Các bước cụ thể như sau :

- Kẻ đường nằm ngang biểu diễn mặt phẳng đường : dd

- Vẽ đường trục đối xứng ngang Aom: Aom vuông góc dd

- Trên A0m đặt: A0A1 = Hmin = 140 mm

A1A2 = fđ = 128 mm

A2A3 = ft = 160 mm

A3A4 = fot = 147mm.

- Trên A0d (mặt phẳng đường ) đặt AoBo = B/2 = 765mm (Bo là điểm tiếp xúccủa bánh xe và mặt đường ở trạng thái không tải).

- Tại Bo dựng B0z ⊥ dd (vì γo = 0 nên đây là mặt phẳng bánh xe)

- Trên đường B0d lấy ra phía ngoài của bánh xe một đoạn B0C0

- Trên C0n, từ C2 đặt xuống phía dưới một đoạn C2C1 = Kt/2 = 80mm

C2C1 là khoảng cách từ tâm trục bánh xe tới khớp quay ngoài của đòn ngang C1

là vị trí khớp quay ngoài của đòn ngang ở vị trí không tải

Bằng cách dựng tương tự ta sẽ xác định được vị trí khớp quay ngoài củađòn ngang ở trạng thái đầy tải như sau :

Khi hệ treo biến dạng lớn nhất, nếu coi thùng xe là đứng yên thì bánh xedịch chuyển tịnh tiến lên phía trên tới điểm B1 (nếu coi khoảng cách giữa hai vếtlốp bánh xe ở trạng thái này là thay đổi không đáng kể so với trạng thái xekhông tải)

Như vậy C1 và D2 sẽ cùng nằm trên một cung tròn có tâm là khớp trong O1

của đòn ngang, bán kính là chiều dài đòn ngang lđ (chưa biết) Tâm khớp trong

O1 phải nằm trên đường trung trực của C1D2

Tiến hành xác định vị trí của O1 bằng cách tìm điểm gặp nhau giữa đườngtrung trực của C1D2 và đường song song với mặt đường kẻ từ A4, ứng với vị trí

hệ treo biến dạng lớn nhất O1 chính là khớp quay trong của đòn ngang

- Nếu kéo dài C1O1 và kẻ đường vuông góc với O2Co thì chúng gặp nhau tại P P

là tâm quay tức thời của bánh xe trong mặt phẳng ngang

- Nối P với B0, PB0 cắt đường đối xứng của xe tại S S là tâm quay tức thời củacầu xe và cũng là tâm quay tức thời của thùng xe trong mặt phẳng ngang cầu xe

Đến đây tìm được độ dài của đòn ngang và vị trí các khớp quay của hệtreo (O1,O2,C1) Độ dài đòn ngang thực tế ld sẽ bằng độ dài C1O1 nhân với tỉ lệxích

Từ cách vẽ như trên ta tìm được lđ = 369 mm

2.2.2 XÂY DỰNG HỌA ĐỒ KIỂM TRA ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG TREO

MC.PHERSON.

Khi đã xác định được độ dài đòn ngang lđ ta đi xây dựng được hoạ đồ biểu

thị sự thay đổi góc nghiêng của giảm chấn và đòn ngang khi độ võng của thân xe

(hay độ đi lên của bánh xe) thay đổi:

1

0 2

3 4

1 0 2 3 4

1

0 2

3 4

* Cách xây dựng họa đồ kiểm tra động học.

+ Việc thiết lập mối quan hệ động học của hệ treo thông qua các vị trí của chúngkhi không tải (ký hiệu 0)

+ Dựng lại chính xác vị trí khi hệ treo chịu tải trọng lớn nhất (ký hiệu là 4)

+ Tìm ra vị trí của hệ treo khi bánh xe ở vị trí lớn nhất (lấy khoảng 40 ÷ 60 mm

so với vị trí không tải ) (ký hiệu là 1)

+ Sau đó tìm các vị trí trung gian (từ 3÷4 vị trí)

+ Giá trị ∆z thay đổi theo hành trình của bánh xe từ : vị trí thấp nhất → 0 → f0 →

ft→fđ

+ Vẽ đồ thị : các chuyển vị của ∆B ; ∆δ theo dịch chuyển bánh xe (phươngthẳng đứng) : ∆B = f(S), ∆δ = f(S)

So sánh chuyển vị của hệ thống treo thiết kế với các xe hiện đại (hình 2.4)

có quan hệ động học tốt thì hệ treo thiết kế đã thỏa mãn các quan hệ động học

ΔB (mm)

Δδ (độ)

Hình 2.3 : Các chuyển vị của hệ thống treo Mc.Pherson thiết kế

40

0

40

40

0

40

40

0

40

S(mm)

∆δ (độ)

Hình 2.4 Các chuyển vị của hệ treo Mc Phersol

đo trên xe khi tháo lò xo

BMW 320 ; B = 1380mm

2.2.3 BỐ TRÍ HỆ TREO ĐẢM BẢO GÓC NGHIÊNG DỌC ε.

Trên hệ treo này O2 cố định vì vậy góc ε thay đổi rất nhỏ Phương án bốtrí trình bày trên hình 2.5 :

Với mục đích nâng cao sự ổn định chuyển động ở vận tốc cao, các gócnày được bố trí theo cách phối hợp các hệ treo độc lập trước và sau trên một xe.2.2.4 TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THỐNG TREO MC.PHERSON.

a) Các giả thiết.

+ Chế độ tải trọng tác dụng lên các thanh đòn của hệ thống treo

* Các lực tác dụng :

- Tải trọng thẳng đứng (pháp tuyến) : Z

- Tải trọng theo phương dọc : X

- Tải trọng theo phương ngang : Y

+ Sơ đồ hệ thống treo và các kích thước cho như sau :

Trong trường hợp này chỉ có lực Z, còn các lực X = 0 và Y = 0

Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên tâm bánh xe là:

Z1t = 9 , 81 4007 , 4

2

817

2

M T

(N) (2.13)Nhưng do xe chịu tải theo chế độ tải trọng động cho nên:

Z = Kđ .Z1t (2.14)Với Kđ : Hệ số tải trọng động, Kđ = 1,7 ÷2,0 Chọn Kđ = 1,8.

E

l d C

O

B

Am

n

ror

δ

t

ls

với thân (khung vỏ) xe còn đầu dưới B thì bắt khớp cầu với đầu ngoài C của đònngang, đầu trong D của đòn ngang được liên kết bản lề với thân xe

Chính vì vậy nên các phản lực tác dụng lên giảm chấn và đòn ngang đượcxác định tại những chỗ khớp nối đó

- Phản lực Z đặt tại bánh xe gây nên đối với trục đứng AB (hình 2.7)

Z

Tại đầu A, lực dọc tác dụng :

ZA = ZAB = Zlx = 7374

12 cos