Thiết kế tính toán hệ thống treo xe tải 8 tấn (Link file CAD ở trang cuối)

Đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu .3 Chương I: TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 1.1 Tổng quan hệ thống treo .4 1.1.1 Lịch sử hình thành .4 1.1.2 Công dụng phân loại hệ thống treo 1.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế hệ thống treo 1.2.1 Phân tích phương án bố trí hệ thống treo 1.2.2 Phân tích lựa chọn thiết kế phận đàn hồi 1.2.3 Phân tích lựa chọn thiết kế giảm chấn 11 1.2.4 Các thông số 12 Chương II: THIẾT KẾ TÍNH TỐN HỆ THỐNG TREO TRƯỚC .13 2.1 Tính phần tử đàn hồi nhíp .13 2.1.1 Xác định tần số dao động .13 2.1.2 Tính tốn chọn thơng số nhíp .14 2.1.3 Tính độ cứng nhíp .19 2.1.4 Tính bền nhíp .20 2.1.5 Tính bền tai nhíp 24 2.1.6 Tính kiểm tra chốt nhíp 25 2.2.Tính tốn giảm chấn 27 2.2.1 Xác định hệ số cản giảm chấn K g 27 2.2.2 Xác định lực cản giảm chấn 29 2.2.3 Xác định đường kính, hành trình pistong .30 2.2.4 Xác định kích thước lỗ van giảm chấn 31 2.2.5 Xác định kích thước lị xo van giảm chấn 34 Chương III: THIẾT KẾ TÍNH TỐN HỆ THỐNG TREO SAU 38 3.1 Tính tốn nhíp 38 3.1.1 Tính tốn chọn thơng số 38 3.1.2 Tính tốn nhíp 39 3.1.3 Tính tốn nhíp phụ 43 3.1.4 Tính bền nhíp 46 3.1.5 Tính bền tai nhíp 52 3.1.6 Tính kiểm tra chốt nhíp 53 Đồ án tốt nghiệp 3.2.Tính tốn giảm chấn cầu sau 55 3.2.1 Tính tốn hệ số cản giảm chấn 55 3.2.2 Xác định lực cản giảm chấn 57 3.2.3 Xác định đường kính, hành trình pistong .58 3.2.4 Xác định kích thước van 59 3.2.5 Xác định kích thước lò xo van giảm chấn 61 Chương IV: CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP SỬA CHỮA KHẮC PHỤC 65 4.1 Hư hỏng thường gặp 65 4.1.1 Bộ phận đàn hồi .65 4.1.2 Bộ phận giảm chấn 66 4.2 Kiểm tra, điều chỉnh hệ thống treo 68 Kết luận 69 Tài liệu tham khảo .70 Đồ án tốt nghiệp 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 chiếm 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 thông đường dần hồn thiện địi hỏi ln 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 Trong trình làm đồ án, hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn Dương Ngọc Khánh thầy cô khác môn môn kiến thức em hạn chế, 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! Đồ án tốt nghiệp Chương I: TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 1.1 Tổng quan hệ thống treo 1.1.1 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 phát 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 Năm 1888, J.B Dunlop phát minh lốp cao su có chứa khí nén bên giúp tốc độ ô tô vượt qua 40 km/h Hơn thế, tơ cịn bố trí hệ thống liên kết bánh xe thân xe, hệ thống gọi hệ thống treo Trong hệ thống treo bánh xe liên kết mềm với thân xe lốp cao su có chứa khí nén, giúp cho thân xe không bị va đập mạnh mấp mô mặt đường, đảm bảo thân xe chuyển động êm dịu bảo vệ tốt hàng hóa người, hạn chế tải trọng phá hỏng 1.1.2 Công dụng phân loại hệ thống treo 1.1.2.1 Công dụng Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung vỏ ô tô với bánh xe, có tác dụng làm êm dịu cho 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 Đồ án tốt nghiệp 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 1.1.2.2 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  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 không cao Nếu hệ thống treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi nhíp làm nhiệm vụ phận dẫn hướng Đồ án tốt nghiệp 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 a) Treo phụ thuộc 1.Thùng xe b) Treo độc lập Bộ phận đàn hồi Bộ phận giảm chấn Các đòn liên kết hệ treo Sơ đồ hệ thống treo Dầm cầu Đồ án tốt nghiệp  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  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 Đồ án tốt nghiệp 1.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế hệ thống treo 1.2.1 Phân tích phương án bố trí hệ thống treo 1.2.1.1 Các phương án bố trí 1.2.1.2 Phân tích ưu, nhược điểm chung phương án bố trí  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 làm 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 Đồ án tốt nghiệp  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 lượng bao gồm khối lượng rầm thép, khối lượng cụm bánh xe, phần nhíp lò 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 cịn 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 Có 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 1.2.2 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 Đồ án tốt nghiệp dàng Vì nhíp sử dụng rộng rãi nhiều loại xe kể xe du lịch Nhíp ngồi nhược điểm chung phận đần hồi kim loại cịn có nhược điểm khối lượng lớn  Lò 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 ơtơ 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, không thích hợp với xe có tải trọng thường xun 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 (lị xo khí) khơng phải số có đường đặc tính đàn hồi phi tuyến thích hợp sủ dụng ơtơ Mặt khác theo tải trọng điều chỉnh độ cứng phần tử đàn hồi (bằng cách thay đổi áp suất lị 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 ôtô ngày trọng Yêu cầu đặt cho người thiết 10 Đồ án tốt nghiệp G t C: độ cứng hệ thống treo C  f ( N / m) t M: khối lượng treo tính bánh xe : hệ số dập tắt chấn động.(ở ôtô =0,150,3) Lấy =0,2 Gt: trọng lượng treo tính bánh xe trạng thái tĩnh Gt=45900(N) g: gia tốc trọng trường.g=9,8(m/s2) ft: độ võng tĩnh hệ thống treo.ft=17(cm) Hệ số cản hệ thống treo xác định công thức: Ktr=  CM Ktr= 0, Gt Gt 459002  0,  7112 (Ns/m) ft g 0,17.9,8 Hệ số cản trung bình giảm chấn: Kgc=Ktr=7112 (Ns/m) 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 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  K tr  2.K gc �K n  K tr  14442 � � �K tr  3K n �K tr  3K n  Kn= 3610,5(Ns/m) Ktr=10831,5(Ns/m) 56 Đồ án tốt nghiệp 3.2.2 Xác định lực cản giảm chấn Lực cản giảm chấn hành trình nén: Pn = Kn Vg Trong đó: Vg- Tốc độ piston hành trình nén, Vg = 0,3 m/s Kn- Hệ số cản giảm chấn hành trình nén, Kn= 3610,5 Ns/m Pn = 3610,5.0,3 = 1083 N Lực cản giảm chấn nén mạnh: Pnmax = Pn + K’n (Vgmax-Vg) Trong đó: Vgmax- Tốc độ piston nén mạnh, Vgmax = 0,6 m/s K’n- Hệ số cản giảm chấn nén mạnh, K’n= 0,6Kn Pnmax = 1083,15 + 0,6.3610,5.(0,6-0,3) = 1733 N Lực cản giảm chấn hành trình trả: Ptr = Ktr Vg Trong đó: Vg- Tốc độ piston hành trình trả, Vg = 0,3 m/s Ktr- Hệ số cản giảm chấn hành trình trả, Ktr= 10831,5 Ns/m Ptr = 10831,5.0,3 = 3250 N Lực cản giảm chấn trả mạnh: Ptrmax = Ptr + K’tr (Vgmax-Vg) Trong đó: Vgmax- Tốc độ piston trả mạnh, Vgmax = 0,6 m/s 57 Đồ án tốt nghiệp K’tr- Hệ số cản giảm chấn trả mạnh, K’tr= 0,6Ktr Ptrmax = 3249,45 + 0,6.10831,5.(0,6-0,3) = 5200 N 3.2.3 Xác định đường kính, hành trình pistong Chế độ làm việc căng thẳng xác định V = 0, m/s Công suất tiêu thụ giảm chấn xác định theo công thức: Ng   Ktr  K n  V  K g g Vg2  7112.0,32  640 (W) n Công suất tỏa nhiệt một vật thể kim loại có diện tích tỏa nhiệt F tính sau: Nt = 427  F (Tmax - Tmin) Trong đó: - Hệ số truyền nhiệt, chọn  = 0, 13 J/m2 Nhiệt độ cho phép: Tmax=1400 Tmin = 200 dc mà F = Dn.L = 96000 mm2 dn - Chọn Dn = 60 mm d D 96000  510 (mm)  60 Dn 58 Ld Lv  L� Lg  F = 0,096 m-2 = 96000 mm2 Lp 640 = 427 0,13 F (140-20) Lm Ld Cân phương trình nhiệt ta có: Đồ án tốt nghiệp - Kích thước sơ giảm chấn bao gồm chiều dài phận: Ld chiều dài phần đầu giảm chấn; Lm chiều dài phận làm kín; LP chiều dài piston giảm chấn; Lv chiều dài phần đế van giảm chấn; LG hành trình làm việc cực đại giảm chấn, L G phải lớn khoảng dịch chuyển bánh xe từ điểm hạn chế đến điểm hạn chế - Nếu lấy đường kính pittơng d làm thơng số bản, thông số khác xác định: D = 54 mm; d = 40 mm; dc = 20 mm; dn = 44 mm LP = 35 mm; Ld = 50 mm; Lm = 50 mm; Lv = 30 mm LG = 555mm - Do đó: L = Lv+ Lp+ LG+Lm+Ld= 670 (mm) > 510 (mm) Thỏa mãn điều kiện nhiệt 3.2.4 Xác định kích thước 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: Q  FV  g p  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, p  Pg FP - Trọng lượng riêng chất lỏng,  = 8600 N/m g- Gia tốc trọng trường, g= 10 m/s FP- Diện tích piston giảm chấn : Fp=  d 3,14.0,04  12,56.10  m 4 Vg- Vận tốc giảm chấn làm việc, Vg= 0, m/s 59 Đồ án tốt nghiệp  Kích thước lỗ van nén: - Tổng diện tích lỗ van nén xác định theo công thức: 12,56.104.0,3 Fvn    1, 402.105 gPn1 2.10.1083  m = 14,02 mm 0,  12,56.104.8600 Fp  Fp Vn1 - Đường kính lỗ van nén: Fvn  n d  14, 02 mm Chọn số lỗ van n =  d = 1,7 mm  Kích thước lỗ van trả: - Tổng diện tích lỗ van trả xác định theo công thức: 12,56.104.0,3 Fvt    8,1 gPtr1 2.10.3250  10-6 m =8,1 mm 0,  12,56.104.8600 Fp  Fp Vt1 - Đường kính lỗ van trả: FVT  n d  8,1 mm Chọn số lỗ van n =  d = 1,7 mm  Kích thước lỗ van nén mạnh: - Tổng diện tích tất lỗ van nén mạnh xác định theo công thức:  Fp Vn Fvn'   gPn Fp   12,56.104.0,  2, 22.105 2.10.1733 m = 22,2 mm 0, 12,56.104.8600 - Tổng diện tích lỗ van nén mạnh: Fvm = F’vn –Fvn = 22,2 – 14,02 = 8,18 mm2 - Đường kính lỗ van giảm tải hành trình nén: n d Fnm   8,18 mm Chọn số lỗ van n =  d = 1,3 mm  Kích thước lỗ van trả mạnh: - Tổng diện tích tất lỗ van trả mạnh xác định theo công thức: 60 Đồ án tốt nghiệp 12,56.104.0, F    1, 28.105 gPtr 2.10.5200  m = 12,8mm 0,  12,56.104.8600 Fp  ' vt Fp Vt - Tổng diện tích lỗ van trả mạnh: Fvm = F’vt –Fvt = 12,8 – 8,1 = 4,7 mm2 - Đường kính lỗ van giảm tải hành trình trả: n d Fnm   4, mm Chọn số lỗ van n =  d = mm 3.2.5 Xác định kích thước lị xo van giảm chấn 3.2.5.1 Lò xo van trả 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 Flx làm cho van trả mạnh mở hoàn toàn Flx  C x � �  �  �R  g Qv  g �fv �  C  �fv g x (1) 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) 61 Đồ án tốt nghiệp 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 =8,18.10-6(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 64nR (2) 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 vịng R: bán kính lị xo (m) Chọn R=10.10-3(m) Từ (1) (2) ta có cơng thức xác định đường kính sợi lị xo: d4  64nR3 �fv d  g xG 64nR3 �fv g xG 64.4.(10.103 )3 9000.8,18.106.49,52   1,18.1011 3 10 9,8.5.10 8.10 d=1,8.10-3(m)=1,8(mm) Lị xo van trả mạnh có đường kính d=1,8(mm) 3.2.5.2 Lị xo van nén mạnh Lị xo tính tốn loại lị xo hình trụ bước ngắn 62 R Đồ án tốt nghiệp 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 Flx làm cho van nén mạnh mở hoàn toàn Flx  C x � �  �  �R  g Qv  g �fv �  C  �fv g x (1) 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) : 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): 4,7.10-6(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 64nR (2) 63 Đồ án tốt nghiệp 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 vịng R: bán kính lị xo (m) Chọn R=13.10-3(m) Từ (1) (2) ta có cơng thức xác định đường kính sợi lị xo: d  64nR3 �fv d  64nR 3 �fv 4 g xG g xG  64.4.(13.103 )3 9000.4, 7.106.242  3,5.1012 9,8.5.10 3.8.1010 d=1,4.10-3(m)=1,4(mm) Lị xo van nén mạnh có đường kính d=1,4 (mm) 64 Đồ án tốt nghiệp Chương IV: CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP SỬA CHỮA KHẮC PHỤC Như phân tích trên, hệ thống treo phụ thuộc sử dụng nhíp hệ thống đơn giản trình sử dụng không tránh khỏi hư hỏng 4.1 Hư hỏng thường gặp 4.1.1 Bộ phận đàn hồi Khi hỏng phận đàn hồi tần số dao động riêng tơ thay đổi ảnh hưởng trực tiếp đến tiêu đánh giá chất lượng ô tô độ ồn, độ êm dịu… Các hư hỏng thường gặp hệ thống treo sử dụng nhíp lá: 4.1.1.1 Giảm độ cứng - Hậu làm giảm chiều cao thân xe, - Tăng khả va đập cứng phanh hay tăng tốc, đồng thời làm tăng gia tốc động thân xe, - làm xầu khả dao động êm dịu thân xe di chuyển đường xấu 4.1.1.2 Bó kẹt nhíp - Làm tăng độ cứng hết mỡ bơi trơn, - Hậu việc bó cứng nhíp làm ô tô rung động mạnh di chuyển đường xấu, - êm dịu chuyển động, tăng lực tác dụng lên thân xe, giảm khả bám dính, làm giảm tuổi thọ giảm chấn 4.1.1.3 Gãy nhíp - Do tải làm việc mỏi vật liệu - Khi gãy số nhíp trung gian làm tăng độ cứng nhíp - Nếu gãy nhíp khả dẫn hướng hệ thống treo 65 Đồ án tốt nghiệp 4.1.1.4 Vỡ ụ tì hạn chế hành trình - Làm tăng tải trọng tác dung lên phận dàn hồi, gây va đập, tăng ồn hệ thống treo - Các tiếng ồn hệ thống treo làm thân xe hay vỏ xe phát tiếng ồn lớn, làm xấu môi trường hoạt động ô tô 4.1.1.5 Rơ lỏng liên kết - liên kết quang nhíp, đai kẹp… bị rơ lỏng gây ồn, xo lệch cầu tơ, khó điều khiển, nặng tay lái, dễ gây tai nạn giao thông 4.1.2 Bộ phận giảm chấn Bộ phận giảm chấn cần thiết phải làm việc với lực cản hợp lí nhằm nhanh chóng dập tắt dao động thân xe Hư hỏng giảm chấn dẫn đến thay đổi lực cản này, tức làm giảm khả dập tắt dao động thân xe, đặc biệt gây nên giảm mạnh độ bám dính với đường Các hư hỏng thường gặp là: 4.1.2.1 Mòn đơi xylanh, piston - Piston xylanh đóng vai trị dẫn hướng với xéc măng hay phớt làm nhiệm vụ bao kín khoang dầu - Trong q trình làm việc cảu giảm chấn piston xylanh dịch chuyển tương đối, gây mòn nhiều piston, làm xấu khả dẫn hướng bao kín - Khi đó, thay đổi thể tích khoang dầu, ngồi việc dầu lưu thơng qua lỗ tiết lưu, cịn chảy qua khe hở piston xylanh, gây giảm lực cản giảm chấn hai hành trình nén trả, dần tác dụng dập tắt dao động nhanh 4.1.2.2 Hở phớt bao kín chảy dầu giảm chấn - Do điều kiện bơi trơn phớt bao kín cần piston hạn chế, nên mịn khơng thể tránh sau thời gian dài sử dụng, cần piston bị xước, dầu bị chảy làm tác dụng giảm chấn - Sự thiếu dầu giảm chấn lớp dẫn tới lọt khí vào buồng bù, giảm tính ổn định làm việc - Ngồi hở phớt cịn kéo theo bụi bẩn bên vào làm tăng nhanh tốc độ mài mòn 4.1.2.3 Dầu biến chất sau thời gian sử dụng 66 Đồ án tốt nghiệp - Thông thường dầu giảm chấn pha thêm phụ gia đặc biệt để tăng tuổi thọ làm việc nhiệt độ áp suất thay đổi, giữ độ nhớt khoảng thời gian dài - Khi có nước hay tạp chất hóa học lẫn vào dễ làm dầu biến chất Các tính chất lý thay đổi làm cho tác dụng giảm chấn đi, có làm bó kẹt giảm chấn 4.1.2.4 Kẹt van giảm chấn - Có thể xảy hai dạng ln mở ln đóng - Nếu van kẹt mở lực giảm chấn bị giảm nhỏ - Nếu van giảm chấn bị kẹt đóng lực cản giảm chấn khơng điều chỉnh, làm tăng lực cản giảm chấn - Sự kẹt van giảm chấn xảy dầu thiếu hay bị bẩn, phớt ba kín bị hở - Các biều hư hỏng phụ thuộc vào trạng thái kẹt hành trình trả hay van làm việc hành trình nén, van giảm tải… 4.1.2.5 Thiếu dầu, hết dầu: - Xuất phát từ hư hỏng phớt bao kín Khi thiếu dầu hay hết dầu giảm chấn có khả dịch chuyển nhiệt phát sinh vỏ lớn, nhiên độ cứng giảm chấn thay đổi, làm xấu chức Có nhiều trường hợp hết dầu gây kẹt giảm chấn, cong trục 4.1.2.6 Cần piston giảm chấn bị cong - Do tải làm việc, gây kẹt hoàn toàn giảm chấn Nát cao su chỗ liên kết phát thơng qua quan sát đầu liên kết, bị vỡ nát ô tô chạy đường xấu gây nên va chạm mạnh, kèm theo tiếng ồn Các hư hỏng giảm chấn kể phát thơng qua cảm nhận độ êm dịu chuyển động, nhiệt độ vỏ giảm chấn, chảy dầu hay đo bệ kiểm tra hệ thống treo 4.2 Kiểm tra, điều chỉnh hệ thống treo - Quan sát rạn nứt nhíp, vặn chặt mối ghép: quang nhíp, đầu cố định, di động nhíp… - Bơi trơn cho ắc nhíp 67 Đồ án tốt nghiệp - Đo đọ võng tĩnh nhíp, so sánh với tiêu chuẩn, khơng đảm bảo phải thay - Kiểm tra độ mòn ắc nhíp, bạc ắc nhíp - Đối với giảm chấn cần kiểm tra rò rỉ dầu, xiết chặt mối ghép Nếu phát hư hỏng phải thay 68 Đồ án tốt nghiệp Kết luận Đồ án tốt nghiệp mà Em trình bày “Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 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 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 Dương Ngọc Khánh, người trực tiếp hướng dẫn, bảo em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Qua em xin cảm ơn thầy giáo môn ôtô ĐH Bách Khoa Hà Nội bạn giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Nguyễn Đình Phước 69 Đồ án tốt nghiệp Tài liệu tham khảo – Kết cấu ô tô - Thiết kế tính tốn ơtơ - Nguyễn Trọng Hoan - Dung sai lắp ghép - Ninh Đức Tốn - Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - Trần Văn Địch Link CAD https://drive.google.com/drive/folders/1nCHLuUVuxT8uvrmXPz5gxjvJeRilx SII?usp=sharing 70 ... thế, tơ cịn bố trí hệ thống liên kết bánh xe thân xe, hệ thống gọi hệ thống treo Trong hệ thống treo bánh xe liên kết mềm với thân xe lốp cao su có chứa khí nén, giúp cho thân xe không bị va đập... 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 phải có khả di chuyển... 3.1 Tính tốn nhíp 3.1.1 Tính tốn chọn thơng số 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 sau: Trọng lượng không treo