Thiết kế hệ thống treo xe tải 6,5 tấn

MỤC LỤC : LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1.Giới thiệu chung ô tô Hino 500 Series Model FC 1.2.Giới thiệu hệ thống treo xe 1.2.1.Nhiệm vụ 1.2.2 Phân loại CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG TREO 18 2.1 Lựa chọn tiêu đánh giá độ êm dịu 18 2.2 Xác định lực tác dụng lên nhíp 18 2.2.1 Khi xe đầy tải 18 2.2.2 Khi xe không tải 18 2.3 Thiết kế hệ thống kĩ thuật hệ thống treo .18 2.3.1 Thiết kế nhíp 18 2.4 Thiết kế, tính tốn nhíp trước .21 2.4.1 Độ cứng hệ thống treo C 21 2.4.2 Chọn sơ kích thước nhíp 21 2.4.3 Tính độ cứng, độ võng tĩnh kiểm tra tần số dao động nhíp .24 2.4.4 Tính bền nhíp 25 2.4.5 Tính bền tai nhíp: 28 2.4.6 Tính kiểm tra chốt nhíp 29 2.5 Tính tốn, thiết kế hệ thống treo sau 30 2.5.1 Xác định tải trọng tác dụng lên nhíp nhíp phụ 30 2.5.2 Tính tốn nhíp .31 2.5.3.Tính tốn nhíp phụ 39 CHƯƠNG THIẾT KẾ, TÍNH TỐN GIẢM CHẤN 45 3.1 Thiết kế giảm chấn 45 3.1.1.Công dụng, yêu cầu, phân loại giảm chấn 45 3.2 Thiết kế giảm chấn trước 48 3.2.1.Tính tốn thơng số giảm chấn 48 3.2.2 Kiểm tra điều kiện bền 53 3.2.3 Xác định kích thước số chi tiết khác giảm chấn 55 3.3 Thiết kế giảm chấn sau .58 3.3.1 Tính tốn thơng số giảm chấn 58 3.2.2 Kiểm tra điều kiện bền 64 3.2.3 Xác định kích thước số chi tiết khác giảm chấn 65 3.4 Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo 69 3.4.1 Bảo dưỡng hệ thống treo 69 3.4.2 Sửa chữa hệ thống treo 69 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO .72 LỜI NĨI ĐẦU Khi ơtơ ngày hồn thiện, xã hội ngày phát triển mặt văn hố, kinh tế xã hội tiêu chí đánh giá ảnh hưởng dao động cần xem xét cách nghiêm túc Đối với xe tải, yêu cầu độ êm dịu, ngày người ta buộc phải ý đến tiêu chí khác như: an tồn hàng hố, ảnh hưởng tải trọng động đến đường (áp lực đường), mức độ giảm tải trọng, làm giảm khả truyền lực tăng tốc phanh.Trong vận tải ôtô máy kéo, người lái người định chủ yếu cho an toàn chuyển động Nếu hệ thống treo xe có dao động nằm ngồi phạm vi cho phép (60120 lần/phút) làm tăng lỗi điều khiển người lái, gây nguy hiểm đến tính mạng người hàng hố Khi ơtơ chạy đường thường phát sinh lực mômen tác động lên hệ thống treo chúng tạo dao động Các dao động thường ảnh hưởng xấu tới hàng hoá, tuổi thọ xe đặc biệt ảnh hưởng người lái hành khách ngồi xe Người ta tổng kết rằng, ôtô chạy đường xấu, ghồ ghề so với ôtô chạy đường tốt, phẳng tốc độ trung bình giảm 4050%, quãng đường chạy hai chu kỳ đại tu giảm từ 3540%, suất vận chuyển giảm từ 3540% Điều đặc biệt nguy hiểm người chịu lâu tình trạng xe bị rung, xóc nhiều gây mệt mỏi Một số nghiên cứu gần dao động ảnh hưởng tới sức khoẻ người tới kết luận: Nếu ngời bị ảnh hưởng cách thường xuyên dao động mắc phải bệnh thần kinh não Ở nước phát triển, hệ thống treo ôtô quan tâm đặc biệt Chúngđược nghiên cứu đến mức tối ưu làm giảm đến mức thấp tác hại đến người đồng thời làm tăng tuổi thọ xe phận treo Ở nước ta nay, công nghệ sản xuất xe không ngừng cải tiến với trợ giúp khoa học kỹ thuật nước tiên tiến Ngành xản suất ôtô bước trở thành mũi nhọn kinh tế, đưa đất nước ngày vững bước lên Chủ Nghĩa Xã Hội.Tuy nhiên kinh tế Việt Nam yếu so với nước khu vực giới Trong ngành giao thông vận tải cho phép lưu hành xe chất lượng khơng đảm bảo độ bền Khả làm việc xe đặc biệt hệ thống treo xe có dao động q lớn nằm ngồi phạm vi cho phép ảnh hưởng lớn đến sức khoẻ người Vì vấn đề dặt thiết kế xe đạt tiêu chuẩn cho phép Mục tiêu ngành Công nghiệp ôtô nước ta năm tới nội địa phần tiến tới nội địa tồn phần sản phẩm ơtơ Khơng dừng lại đó, bắt đầu quan tâm đến tính êm dịu chuyển động, tính an tồn chuyển độnghay nói cách khác tính động lực học ơtơ, từ có cải tiến hợp lý với điều kiện sử dụng n ước ta Để hoàn thành mục tiêu này, phải thiết kế cụm, chi tiết cho phù hợp với điều kiện sử dụng mặt khác phải đảm bảo tính cơng nghệ Việt Nam Trước yêu cầu thực tế đồ án tốt nghiệp chuyên ngành ôtô em giao nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 6.5 Với giúp đỡ tận tình thầy Vương Văn Sơn em hồn thành xong đồ án lực thân hạn chế kinh nghiệm thiết kế chưa có nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy thơng cảm đóng góp ý kiến để em làm tốt tương lai Em xin chân thành cảm ơn Lục Văn Hiền CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung ô tô Hino 500 Series Model FC Hino 500 Series Model FC dòng xe tải nặng xuất xứ Nhật Bản ưa chuộng mạnh mẽ thị trường Việt Nam giới Ngoại thất thiết kế tinh tế trọng khả quan sát cho người lái, màu sắc hài hòa nội thất trang bị đầy đủ tiện nghi cao cấp Với động đạt tiêu chuẩn khí thải EURO 2, giúp xe hoạt động bền bỉ mội trường khắc nghiệt Model FC có tải trọng 6,2 thường sử dụng để thiết kế loại xe chuyên dụng: Xe ép rác, Xe ben, Xe bồn, Xe cẩu & loại thùng xe tải: Tải lửng, Tải mui bạt, Tải thùng kín, thùng bảo ơn & thùng đơng lạnh HINO 500 FC trang bị Động Diesel HINO J05E - TE (Euro 2) tuabin tăng nạp làm mát khí nạp cho khả hoạt động bền bỉ, mạnh mẽ, HINO 500 FC phù hợp cho tất nhu cầu vận chuyển khách hàng Các thông số kĩ thuật: Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật xe Hino seri 500 FC Tổng tải trọng Kg Tự trọng Kg Chiều dài sở mm Kích thước bao ngồi Kích mm (DxRxC) thước xe Khoảng cách từ sau mm Cabin đến điểm cuối Model 10.400 2.980 4.350 7.490 x 2.275 x 2.470 5.635 J05E – TE Động Diesel HINO J05E - TE (Euro 2) tuabin tăng nạp làm mát khí nạp Loại Cơng suất cực đại PS (Jis Gross) Moomen xoắn cực đại N.m Động (Jis Gross) Đường kính xylanh x mm hành trình piston Dung tích xylanh cc Tỷ số nén Hệ thống cung cấp nhiên liệu Ly hợp Loại Hộp số Model Loại Hệ thống lái 165 - (2.500 vòng/phút) 520 - (1.500 vòng/phút) 112 x 130 5.123 18:1 Bơm Piston Loại đĩa đơn ma sát khơ lò xo, dẫn động thủy lực, trợ lực khí nén LX06S số tiến, số lùi; đồng tốc từ số đến số Loại trục vít đai ốc bi tuần hồn, trợ lực thủy lực tồn phần, với cột tay lái thay đổi độ nghiêng chiều cao Hệ thốnh phanh Cỡ lốp Tốc độ cực đại Khả vượt dốc Cabin Hệ thống phanh thủy lực dẫn động khí nén mạch kép 8.25 - 16 (8.25R16) Km/h 102 Tan(%) 44,4 Cabin kiểu lật với cấu xoắn thiết bị khóa an tồn L 100 Thùng nhiên liệu Tính khác Hệ thống phanh phụ trợ Cửa sổ điện Khố cửa trung tâm CD&AM/FM Radio Điều hồ khơng khí DENSO chất lượng cao Số chỗ ngồi Người Khơng có Phanh khí xả Có Có Có Lựa chọn Một số hình ảnh xe Hình 1.1 Hino thùng kín Hình 1.2 Hino gắn bồn Hình 1.3 Hino thùng mui bạt 1.2.Giới thiệu hệ thống treo xe 1.2.1.Nhiệm vụ Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung vỏ ôtô với cầu.Nhiệm vụ chủ yếu hệ thống treo giúp ôtô chuyển động êm dịu qua mặt đường không phẳng.Ngồi hệ thống treo dùng để truyền lực mômen từ bánh xe lên khung vỏ xe, đảm bảo động học bánh xe Để đảm bảo chức hệ thống treo thờng có phận chủ yếu: + Bộ phận đàn hồi + Bộ phận dẫn hướng + Bộphận 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 đần hồi có cấu tạo chủ yếu chi tiết (hoặc cụm chi tiết) đàn hồi kim loại (nhíp, lò xo, xoắn) khí (trong trường hợp hệ thống treo khí thủy khí ) Bộ phận dẫn hướng : Có tác dụng đảm bảo động học bánh xe, tức đảm cho xe dao động mặt phẳng thẳng đứng, phận hướng làm nhiệm vụ truyền lực dọc, lực ngang, mô men khung vỏ bánh xe Bộphận giảm chấn : Có tác dụng dập tắt nhanh chóng dao động cách biến lượng dao động thành nhiệt tỏa Việc biến lượng dao động thành nhiệt nhờ ma sát Giảm chấn ôtô giảm chấn thủy lực, xe dao động, chất lỏng giảm chấn chất lỏng với thành lỗ tiết lưu lớp chất lỏng với biến thành nhiệt nung nóng vỏ giảm chấn tỏa ngồi 1.2.2 Phân loại Có nhiều cách phân loại hệ thống treo tùy theo tiêu chí mà người đưa để phân loại Theo sơ đồ phận dẫn hướng : + Hệ thống treo phụ thuộc + Hệ thống treo độc lập Theo phận đần hồi : + Loại kim loại - Hệ thống treo loại mhíp - Hệ thống treo loại lò xo xoắn ốc - Hệ thống treo loại xoắn + Loại khí + Loại thủy lực : - Hệ thống treo loại thủy khí kết hợp 1.2.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc - Nguyên lý hoạt động Hai bánh xe trái phải nối dầm cứng nên dịch chuyển bánh xe mặt phẳng ngang bánh xe lại dịch chuyển Do hệ thống treo phụ thuộc khơng thể đảm bảo hồn tồn động học bánh xe dẫn hướng Hệ thống treo phụ thuộc thường sử dụng hệ thống treo cầu sau ôtô du lịch tất cầu ô tô tải, ôtô khách loại lớn - Ưu điểm + Trong trình chuyển động, vết bánh xe cố định khơng xảy mòn lốp nhanh hệ thống treo độc lập + Khi ơtơ quay vòng có thùng xe nghiêng cầu xe thăng bằng, lốp mòn + Khi chịu lực bên (lực ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe liên kết cứng, hạn chế tượng trượt bên bánh xe + Kết cấu đơn giản,rẻ tiền, nhíp vừa làm nhiệm vụ đàn hồi vừa làm nhiệm vụ dẫn hướng + Số khớp quay khơng càn phải bơi trơn khớp quay + Dễ chế tạo, dễ tháo lắp sửa chữa, giá thành rẻ - Nhược điểm + Khi nâng bên bánh xe lên, vết bánh xe thay đổi, phát sinh lực ngang làm tính chất bám đường otô ôtô dễ bị trượt ngang + Hệ thống treo bánh xe, bánh xe chủ động có trọng lượng phần khơng treo lớn + Sự nối cứng bánh xe hai bên nhờ dầm liền làm phát sinh dao động nguy hiểm bánh xe giới hạn vận tốc chuyển động + Nếu hệ thống treo phụ thuộc đặt bánh xe dẫn hướng, độ nghiêng hai bánh xe thay đổi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng, làm phát sinh mômen hiệu ứng quay, ảnh hưởng đến dịch chuyển góc cầu bánh xe dẫn hướng quanh trục quay + Khó bố trí cụm ơtơ đặt hệ thống treo phụ thuộc đằng trước - Một số hệ thống treo phụ thuộc dùng phổ biến cho ôtô : + Hệ thống treo có phận đàn hồi nhíp + Hệ thống treo có phận đàn hồi lò xo trụ  Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp - Ưu điểm + Nhíp vừa cấu đàn hồi, vừa cấu dẫn hướng phần làm nhiệm vụ giảm chấn nghĩa thự toàn chức hệ thống treo Do kết cấu hệ thống treo đơn giản + Với chức phận dẫn hướng, nhíp truyền lực dọc (lực kéo lực phanh) lực ngang từ bánh xe qua cầu xe lên khung + Chức đàn hồi theo phương thẳng đứng + Ngồi nhíp có khả truyền mơmen từ bánh xe lên khung.Đó mơmen kéo mơmen phanh - Nhược điểm + Trọng lượng nhíp nặng tất phận đàn hồi khác, nhíp kể giảm chấn chiếm từ 5,5%-8% trọng lượng thân ôtô + Thời hạn phục vụ ngắn ứng suất ban đầu, trạng thái ứng suất phức tạp, lực động lặp lại nhiều lần + Đường đặc tính đàn hồi đòi hỏi phải đường cong thực tế độ cứng thân nhíp lại số Hình 1.4 Hệ thống treo loại nhíp cầu không chủ động 10 b  a  k   (1   ) pa  k   (1   ) pa  pb Trong đó: a: bán kính xilanh(cm) a=2(cm) b: bán kính ngồi thành xilanh(cm) [k]: ứng suất giới hạn kéo vật liệu Gang [k]=30(MN/m2)   k   n  =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   k   (1   ) pa  k   (1   ) pa  pb  30  (1  0, 25).3  2, 22 30  (1  0, 25).3 (cm) 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) 3.3 Thiết kế giảm chấn sau 3.3.1 Tính tốn thông số giảm chấn 3.3.1.1 Xác định hệ số cản giảm chấn Kg Hệ số cản hệ thống treo K góp phần quan trọng, tạo độ êm dịu xe Tương tự phận đàn hồi, tùy thuộc cách lắp giảm chấn xe Hệ số cản giảm chấn Kg không hệ số cản hệ thống treo 3.3.1.1.1 Hệ số cản hệ thống treo Trong lý thuyết ôtô để đánh giá dập tắt chấn động người ta sử dụng hệ số dập tắt chấn động tương đối sau:  K CM Trong đó:C: độ cứng hệ thống treo C  2153.5( N / m) M: khối lượng treo tính bánh xe 58 : hệ số dập tắt chấn động (Ở ôtô  = 0, 150, 3) Lấy  = 0, g: gia tốc trường g = 9,8(m/s2) Hệ số cản hệ thống treo xác định công thức: Ktr=  CM 301502 Ktr= 0, 0,15.9,8 = 4973(Ns/m) Hệ số cản trung bình giảm chấn: Kgc= Ktr  4973 (Ns/m) K gt Với K gc K gt 2 3 chọn K gc 3 3.2.1.1.2 Tính tốn hệ số cản giảm chấn Ta có phương trình: Kn+ Ktr=2Kgc (1) Trong đó: Kn, Ktr: hệ số cản chấn động phận giảm chấn tương ứng với hành trình nén trả Với giảm chấn, lực cản hành trình trả thường lớn hành trình nén với mục đích bánh xe qua chỗ gồ ghề giảm chấn bị nén nhanh không truyền lên khung xe xung lực lớn ảnh hưởng đến độ bền khung xe sức khoẻ người xe Do lượng hấp thụ vào chủ yếu hành trình trả Trong thực nghiệm thường thấy giảm chấn có quan hệ sau: Ktr=2, 53Kn Chọn Ktr=3Kn (2) Từ (1) (2) ta có hệ phương trình: �K n  Ktr  K gc � �K tr  3K n Kn= 1433(Ns/m) 59 Ktr=4299Ns/m) Để thiết kế giảm chấn, ta phải thực việc chọn trước số thông số ban đầu giảm chấn dựa xe tương đương khơng gian bố trí giảm chấn Sau đó, ta xác định kích thước lỗ, van giảm chấn Như ta tính phần trên, tổng hành trình bánh xe tính từ vị trí ơtơ bắt đầu chịu tải đến vị trí hành trình lớn 10 (cm) Từ ta chọn trước hành trình làm việc giảm chấn 10 (cm) với góc đặt giảm chấn phía trước 75 độ Bảng 3.2.Các thơng số chọn trước giảm chấn Tên Kí hiệu Giá trị Đơn vị Đường kính piston dp 45 Mm Đường kính đẩy dt 15 Mm Hành trình làm việc (do fđ) hg 250 Mm Góc đặt giảm chất trước  75 độ Chiều dài buồng chứa dầu lđ 420 Mm 3.2.1.1.3 Xác định kích thước lỗ van - Tổng diện tích lưu thơng lỗ van giảm chấn (số lỗ kích thước lỗ van) định hệ số cản giảm chấn Ta có cơng thức: Trong đó: Q- Lưu lượng chất lỏng chảy qua lỗ tiết lưu, Q = FPVg FV- Tổng diện tích lỗ van - Hệ số tổn thất , Chọn  = 0,6 p- áp suất chất lỏng giảm chấn, - Trọng lượng riêng chất lỏng, = 9000 N/m g- Gia tốc trọng trường, g = 9,8 m/s FP- Diện tích piston giảm chấn :  d 3,14.0, 0452   1,58.104 m F p= Vg- Vận tốc giảm chấn làm việc, Vg= 0, m/s 3.2.1.1.3.1 Xác định kích thước van trả 60 Xác định kích thước van trả mạnh - Tổng diện tích van trả nhẹ: �f vtn  Ft v1 p2g   - Ft diện tích làm việc hiệu dụng piston hành trình trả:  (d p  d 2t ) F t= Trong đó: dp: đường kính piston 0,045(m) dt: đường kính đẩy 0,015(m) Ft= 0,16(m2) - Lực cản giảm chấn hành trình trả nhẹ: Ztn=Ktv Trong đó: Kt: hệ số cản hành trình trả nhẹ Kt=4299 (Ns/m) v: vận tốc tương đối piston xilanh.v=0,3(m/s) Ztn=4299.0,3=1289,7(N) - Độ chênh áp suất dòng chất lỏng là: p  Z tn 1289,7   8060, Ft 0,16 (N/m2) Thay số ta có tổng diện tích van trả nhẹ: �f vtn  Ft v1  p2g   9, 42.104.0,3  15.105 0,8.8060, 6.2.9,8 0,5 9000 Chọn số lỗ van trả nhẹ lỗ - Đường kính lỗ là: 61 (m2) d 4�f vtn 6  4.15.105  1,9.103 (m)  1,9(mm) 6. Vậy van trả nhẹ có lỗ đường kính lỗ d = 1,9(mm) Xác định kích thước van trả mạnh Tổng diện tích van trả: �f v  Ft v1 p2g   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=1289,7(N) k: hệ số kể đến gia tăng vận tốc:k=0,5 Kt: hệ số cản hành trình trả Kt=4299 (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=1289,7+0,5.4299.0,2=1719,6(N) - Độ chênh áp suất dòng chất lỏng là: p  Ztm 1719,6   1825477 Ft 9, 42.10 4 (N/m2) - Thay số ta có tổng diện tích van trả: 62 �f v  Ft v1  p2g   9, 42.104.0,  16,9.106 0,8.1825477.2.9,8 0,5 9000 (m2) Vậy tổng diện tích lỗ van trả mạnh là: �f vtm  �f v  �f vtn =16,9.10-6-12.10-6=4,9.10-6(m2) Chọn số lỗ van trả mạnh lỗ Đường kính lỗ là: d 4�f vtm 6  4.4,9.106  1.103 (m)  1, 2(mm) 6. Vậy van trả mạnh có lỗ đường kính lỗ d=1,2(mm) 3.2.1.1.3.2 Xác định kích thước van nén - Xác định kích thước van nén mạnh - Tổng diện tích van nén nhẹ: �f vnn  Fn v1 p2g   - Diện tích làm việc hiệu dụng piston hành trình nén:  dp Fn= Trong đó: dp: đường kính piston dp=0,045(m) 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=1433 (Ns/m) v: vận tốc tương đối piston xilanh v=0,3(m/s) Znn=1433.0,3=429,9(N) - Độ chênh áp suất dòng chất lỏng là: 63 p  Znn 429,9   341190 Fn 12, 6.104 (N/m2) Thay số ta có tổng diện tích van nén nhẹ: �f vnn Fn v1 12, 6.104.0,3    31.106 p.2.g 0,8.341190.2.9,8  0,5  9000 (m2) Chọn số lỗ van nén nhẹ lỗ Đường kính lỗ là: d 4�f vnn 6  4.31.106  2, 6.103 (m)  2, 6(mm) 6. Vậy van nén nhẹ có lỗ đường kính lỗ d=2,6(mm) 3.2.2 Kiểm tra điều kiện bền - Kiểm tra điều kiện bền nhiệt giảm chấn: - Nhiệt lượng lớn toả giảm chấn làm việc xác định theo công thức: Qmax=F(Tmax-T0)t : Hệ số truyền nhiệt =68(kcal/m2.0C.h) T0: nhiệt độ môi trường T0=30(0C) Tmax: giới hạn nhiệt độ giảm chấn Tmax=130(0C) F: diện tích tiếp xúc giảm chấn với mơi trường xung quanh F=2R(R+ld) R: bán kính piston giảm chấn R=0,015(m) ld: chiều dài buồng chứa dầu ld=0,42(m) Qmax=68.2 .0,015.(0,015+0,42).(130-30)= 278(kcal) - Cơng suất toả nhiệt lớn theo kích thước vỏ giảm chấn: N max  Qmax 4270 278.4270   329, 7( Nm / s) t 3600 - Công suất thực tế Ntt tiêu thụ phận giảm chấn xác định công thức: 64 Ntt  ( Ptr  Pn )vg  ( Ktr  K n )vg2 Lấy tốc độ làm việc giảm chấn v g=0,25(m/s), trị số tốc độ lớn ứng với vận tốc làm việc trung bình giảm chấn  N tt = 5732.0,252  179, 2 (Nm/s) Ntt0,3(m/s) chất lỏng qua van sinh áp lực thuỷ động R cân với lực căng ban đầu lò Flx làm cho van trả mạnh mở hồn toàn Flx  C x � �  �  �R  g Qv  g �fv �  �fv C g x (1)  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) 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) : trọng lượng riêng chất lỏng (N/m3) g: gia tốc trọng trường g=9,8(m/s2) f: tổng diện tích lỗ van (m2), f =4,7.10-6(m2) v: vận tốc dòng chất lỏng qua van, 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 64nR3 (2) Trong đó: d: đường kính sợi lò 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 lò xo (m) Chọn R=10.10-3(m) Từ (1) (2) ta có cơng thức xác định đường kính sợi lò xo: 66 d4  d   64nR3 �fv g xG 64nR 3 �fv g xG 64.4.(10.103 )3 9000.4, 7.106.49,52   6, 7.1012 3 10 9,8.5.10 8.10 d=1,7.10-3(m)=1,6(mm) Lò xo van trả mạnh có đường kính d=1,6(mm) - Lò xo van nén mạnh R Lò xo tính tốn loại lò xo hình trụ bước ngắn d Hình 3.6.Lò xo van nén mạnh 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 Flx làm cho van nén mạnh mở hồn toàn Flx  C x � �  �  �R  g Qv  g �fv �  C  �fv g x (1) 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) : 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 phương trình động lượng (N) 67 f: tổng diện tích lỗ van f =14.10-6(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: d 4G C 64nR (2) Trong đó: d: đường kính sợi lò 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 lò xo (m) Chọn R=13.10-3(m) Từ (1) (2) ta có cơng thức xác định đường kính sợi lò xo: d4  g xG d   64nR3 �fv 64nR 3 �fv g xG  64.4.(13.103 )3 9000.14.106.242  10, 4.1012 9,8.5.103.8.1010 d=1,8.10-3(m)=1,8(mm) Lò xo van nén mạnh có đường kính d=1,8 (mm) Chiều dày thành xilanh Theo lý thuyết đàn hồi ta có cơng thức: b  a  k   (1   ) pa  k   (1   ) pa  pb Trong đó: a: bán kính xilanh(cm) a=2(cm) b: bán kính ngồi thành xilanh(cm) [k]: ứng suất giới hạn kéo vật liệu Gang [k]=30(MN/m2)   k   n  =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) 68 Vậy bán kính ngồi thành xilanh xác định theo công thức: b  a   k   (1   ) pa  k   (1   ) pa  pb  30  (1  0, 25).3  2, 22 30  (1  0, 25).3 (cm) 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) 3.4 Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo 3.4.1 Bảo dưỡng hệ thống treo - Trong trình làm việc nhíp lò xo trụ bị giảm tính đàn hồi làm độ võng lớn bình thường dễ làm lốp cọ vào thân xe nên nhanh mòn Các nhíp bị nứt, gãy dẫn tới lệch cầu xe khó điều khiển xe Các ắc nhíp bạc ắc bị mòn làm xe dao động phát sinh tiếng kêu - Bộ giảm xóc gãy, hỏng, mòn phớt chắn dầu, khớp nối, van, lò xo… làm rò rỉ dầu nên tính giảm chấn xe nhiều - Khi bảo dưỡng cấu treo xe ta phải ý: + Quan sát rạn nứt nhíp, vặn chặt mối ghép: quang nhíp, đầu cố định, di động nhíp… + Bơi trơn cho ắc nhíp, nhíp Các nhíp xe chế tạo sau thường lắp nhựa plastic nhíp nên khơng cần bơi trơn + Độ võng tĩnh nhíp so sánh với tiêu chẩn không đảm bảo phải thay + Kiểm tra độ mòn ắc nhíp, bạc ắc nhíp + Đối với giảm chấn phải kiểm tra rò rỉ dầu Với giảm chấn tháo để bảo dưỡng bị rò rỉ dầu cần kiểm tra thay phớt chặn dầu bổ sung dầu thay rò rỉ nhiều, siết chặt nối ghép 3.4.2 Sửa chữa hệ thống treo 3.4.2.1 Kiểm tra, sửa chữa nhíp lò xo * Nhíp - Bộ nhíp thường có hư hỏng gãy nhíp, biến dạng so với trạng thái nguyên thủy, độ đàn hồi, bulơng định vị nhíp bị gãy, quang nhíp bị gãy, chốt ống lót vấu nhíp giá treo nhíp bị mòn 69 - Để kiểm tra, sửa chữa nhíp cần phải tháo nhíp khỏi xe tháo rời nhíp, rửa dung dịch kiềm Các nhíp bị gãy, nứt biến dạng, nhíp có tai bị mòn nhiều cần phải thay bắng nhíp loại Trước lắp nhíp vào thành cần bơi trơn bề mặt nhíp mỡ chun dùng cho bơi trơn nhíp - Kiểm tra độ đàn hồi nhíp sau lắp cách ép bàn thử cho nhíp thẳng ra, sau giải phóng lực ép, ép lại giải phóng, vài lần kiểm tra thay đổi độ cong nhíp so với trước thử Nếu độ cong không thay đổi được, độ cong giảm nhiều nên loại bỏ nhíp a) Kiểm tra, sửa chữa nhíp lò xo * Lò xo - Lò xo khơng có tượng nứt, gãy, không bị nén đến mức điểm tì khung xe chạm mặt tì hạn chế cầu xe xe không chất tải định mức Độ biến dạng lò xo hai bên phải (nhìn xe khơng thấy bị nghiêng lệch sang bên) - Nếu lò xo khơng đạt tiêu chẩn trên, cần tháo để kiểm tra, thay Kiểm tra chiều cao trạng thái tự độ đàn hồi thông qua mức độ biến dạng theo tải trọng ép Cần so sánh kết kiểm tra với tiêu chẩn kỹ thuật 3.4.2.2 Kiểm tra, sửa chữa giảm chấn - Giảm chấn kiểu ống, thường có hư hỏng chảy dầu, kẹt pit-tông ống xy lanh (khó dịch chuyển) lỏng pit-tơng ống xy lanh (dịch chuyển không thấy cản) làm giảm hiệu dập tắt dao động Để khắc phục, sửa chữa hư hỏng, cần làm bên giảm xóc tháo phần tồn chi tiết giảm xóc để kiểm tra - Hiện tượng chảy dầu đệm kín bị mòn hỏng Nếu vặn chặt đai ốc ép gioăng phớt làm kín xy lanh dầu đến 250N mà tượng rò rỉ phải tháo đệm thay - Khi lắp giảm xóc, cần rửa chi tiết, thay dầu giảm xóc chủng loại Sau lắp, cần kiểm tra di chuyển bình thường pit-tơng sức cản chuyển động hai chiều Hình 3.7 Giảm chấn kiểu ống 70 KẾT LUẬN Đồ án tốt nghiệp mà Em trình bày “Thiết kế hệ thống treo cho xe tải Hino 6,5 tấn” 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 ơtơ nước thơng qua việc thiết kế chế tạo phận đàn hồi nhíp 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 Vương Văn Sơn, người trực tiếp hướng dẫn, bảo em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Qua em xin cảm ơn thầy giáo môn ôtô Trường Đại Học Cơng Nghệ GTVTcùng bạn giúp đỡ em hồn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Lục Văn Hiền 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO - Thiết kế tính tốn ơtơ - Nguyễn Hữu Cẩn, Trương Minh Chấp, Dương Đình Khuyến, Trần Khang - Thiết kế tính tốn ơtơ - 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 72 ... hai bánh xe khơng liên kết cứng, xảy tượng trượt bên bánh xe Một số hệ thống treo độc lập dùng cho ôtô + Hệ treo đòn dọc + Hệ treo đòn ngang + Hệ treo Macpherson + Hệ treo đòn chéo + Hệ treo độc... tốn, thiết kế hệ thống treo sau 2.5.1 Xác định tải trọng tác dụng lên nhíp nhíp phụ 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. .. Hệ thống treo loại lò xo xoắn ốc - Hệ thống treo loại xoắn + Loại khí + Loại thủy lực : - Hệ thống treo loại thủy khí kết hợp 1.2.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc - Nguyên lý hoạt động Hai bánh xe