Thiết kế hệ thống treo xe tải 7.5 tấn (Link CAD: https://bit.ly/3k7GaCE)

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống treo xe tải 7.5 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Độc lập - Tự - Hạnh phúc - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lâm Đại Nghĩa Số hiệu sinh viên: 20120661 Khoa: Cơ khí Động Lực Khố :K57 Ngành: Kỹ thuật ô tô Tên đề tài: Thiết kế hệ thống treo xe tải 7.5 Các số liệu liệu ban đầu: Tham khảo xe tải Huyndai 7.5 HD170: Chiều dài sở xe: 4850 mm Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chương Chương Chương Chương Lựa chọn phương án thiết kế Tính tốn thiết kế hệ thống treo trước Tính tốn thiết kế hệ thống treo sau Hư hỏng, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): + 01 vẽ A0 hệ thống treo trước + 01 vẽ A0 hệ thống treo sau +01 vẽ A0 giảm chấn trước + 01 vẽ A0 giảm chấn sau + 01 vẽ A0 số chi tiết + 01 vẽ A0 ứng suất nhíp + 01 vẽ A0 bố trí chung Họ tên giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Tiến Dũng Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 20/9/2016 Ngày hoàn thành đồ án: 3/1/1017 Hà Nội, Ngày tháng năm 2017 Chủ nhiệm Bộ môn Page Giảng viên hướng dẫn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống treo xe tải 7.5 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương 1.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, điều kiện làm việc 1.1.1 Nhiệm vụ 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Yêu cầu 1.1.4 Điều kiện làm việc 1.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 1.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc 1.2.2 Hệ thống treo độc lập 10 1.3 KẾT LUẬN 15 Chương THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO TRƯỚC 16 2.1 Lựa chọn tiêu đánh giá độ êm dịu 16 2.2 Xác định sơ thơng số kết cấu nhíp: 17 2.3 Tính độ cứng, độ võng tĩnh kiểm tra tần số dao động nhíp 18 2.4 Tính bền nhíp chi tiết liên quan 19 2.5 Tính bền tai nhíp: 23 2.6 Tính kiểm tra chốt nhíp: 24 2.7 Tính tốn giảm chấn 25 2.7.1 Hệ số cản giảm chấn 25 2.7.2 Hệ số cản hệ thống treo: 25 2.7.3 Tính tốn hệ số cản giảm chấn 26 2.7.4 Xác định kích thước giảm chấn 27 2.7.5 Xác định kích thước lỗ van giảm chấn: 30 2.7.6 Tính lị xo van: 33 Chương THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO SAU 39 3.1 Bộ phận đàn hồi ( nhíp ) 39 3.1.1 Xác định thông số nhíp: 39 3.1.2 Xác định sơ thông số kết cấu nhíp chính: 41 3.1.3 trên): Tính độ cứng (độ võng tĩnh) nhíp (với thơng số kết cấu chọn 43 Page Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống treo xe tải 7.5 3.1.4 Xác định sơ thơng số kết cấu nhíp phụ: 45 3.1.5 trên) Tính độ cứng (độ võng tĩnh) nhíp (với thơng số kết cấu chọn 46 3.1.6 Tính bền nhíp 48 3.1.7 Tính bền tai nhíp 52 3.1.8 Tính kiểm tra chốt nhíp 53 3.1.9 Tính bền nhíp phụ 54 3.1.10 Tính bền tai nhíp phụ 57 3.1.11 Tính kiểm tra chốt nhíp phụ 58 3.2 Tính tốn giảm chấn 59 3.2.1 Xác định hệ số cản giảm chấn 59 3.2.2 Tính tốn hệ số cản giảm chấn 60 3.2.3 Xác định kích thước ngồi giảm chấn 62 3.2.4 Xác định kích thước lỗ van giảm chấn 64 3.2.5 Tính lị xo van 67 Chương CÁC HƯ HỎNG VÀ CÁCH BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO 73 4.1 Hư hỏng thường gặp 73 4.1.1 Bộ phận đàn hồi 73 4.1.2 Bộ phận giảm chấn 74 4.2 Kiểm tra sửa chữa hệ thống treo 76 4.2.1 Kiểm tra điều chỉnh độ chụm 76 4.2.2 Kiểm tra, sửa chữa chi tiết hệ thống treo 77 KẾT LUẬN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 Page Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống treo xe tải 7.5 LỜI NÓI ĐẦU Khi ơtơ ngày hồn thiện, xã hội ngày phát triển mặt văn hoá, 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 (80÷120 lần/phút) làm tăng lỗi điều khiển người lái, gây nguy hiểm đến tính mạng người hàng hố 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 Chúng 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 sản xuất ôtô bước trở thành mũi nhọn kinh tế Tuy nhiên kinh tế Việt Nam yếu so với nước khu vực giới Trong ngành giao thơng vận tải cịn cho phép lưu hành xe chất lượng khơng cịn 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 Page Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống treo xe tải 7.5 Trước u cầu thực tế đồ án mơn học chuyên ngành ôtô em giao nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống treo trước cho xe tải 7.5 Nội dung đồ án mơn học gồm phần Phần lựa chọn phương án thiết kế cho hệ thống, thơng qua việc tìm hiểu điều kiện, đặc điểm, tính chất hệ thống treo Phần phần em lên phương án thiết kế tính tốn cho chi tiết hệ thống treo lựa chọn Phần cuối nêu số hư hỏng thường gặp phương pháp bảo dưỡng sửa chữa hỏng hóc hệ thống Với giúp đỡ tận tình thầy Nguyễn Tiến Dũng, em hồn thành xong đồ án lực thân hạn chế kinh nghiệm thiết kế cịn yếu nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy thơng cảm đóng góp ý kiến để em làm tốt Em xin cảm ơn! Sinh viên Page Đồ án tốt nghiệp Chương 1.1 Thiết kế hệ thống treo xe tải 7.5 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, điều kiện làm việc 1.1.1 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 cịn 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 + Bộ phận 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, lị xo, xoắn) khí (trong trường hợp hệ thống treo túi 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 Bộ phận 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 lưu thông qua thành lỗ tiết lưu lớp chất lỏng với biến thành nhiệt nung nóng vỏ giảm chấn tỏa ngồi 1.1.2 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 nhíp Page Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống treo xe tải 7.5 - 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 1.1.3 Yêu cầu + Độ võng tĩnh f t (sinh tác dụng tải trọng tĩnh) phải nằm giới hạn đủ đảm bảo tần số dao động thích hợp cần thiết + Độ võng động f d (sinh ô tô chuyển động) phải đủ đảm bảo vận tốc chuyển động ô tô đường xấu nằm giới hạn cho phép, giới hạn khơng có va đập lên phận giảm chấn + Động học bánh xe dẫn hướng giữ bánh xe dẫn hướng dịch chuyển mặt phẳng thẳng đứng (nghĩa chiều rộng sở góc đặt trụ đứng bánh xe dẫn hướng không đổi) + Có hệ số cản thích hợp để dập tắt nhanh dao động vỏ bánh xe + Đảm bảo tương ứng động học bánh xe với động học dẫn động lái, dẫn động phanh + Giảm tải trọng động ô tô qua đường ghồ ghề + Phải đảm bảo an toàn, dễ sửa chữa, thay giá thành hợp lý Ngoài chế tạo với trình độ cơng nghệ sản xuất nước 1.1.4 Điều kiện làm việc + Làm việc điều kiện chịu tải trọng tác dụng từ khối lượng treo lên hệ thống + Chịu tác dụng phản lực từ mặt đường tác dụng ngược lên + Các phận hệ thống làm việc điều kiện bị biến dạng, va đập dịch chuyển tương đối 1.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO Hiện ôtô sử dụng hệ thống treo với nhiều dạng khác Có kết cấu thay đổi tùy theo xe cụ thể, tùy theo nhà sản xuất Nhưng nhìn chung chúng nằm hai dạng : Hệ thống treo phụ thuộc hệ thống treo độc lập 1.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc Nguyên lý hoạt động: Page Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống treo xe tải 7.5 Hai bánh xe trái phải nối dầm cứng nên dịch chuyển bánh xe mặt phẳng ngang bánh xe cịn 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 ốtô tải, ôtô khách loại lớn Ưu điểm + Trong trình chuyển động, vết bánh xe cố định khơng xảy mịn lốp nhanh hệ thống treo độc lập + Khi ôtô quay vịng có thùng xe nghiêng cịn cầu xe thăng bằng, lốp mịn + 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 không càn phải bôi 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 ơtơ 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 ôtô 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 lị xo trụ 1.2.1.a 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 Page Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống treo xe tải 7.5 + 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 mômen kéo mômen phanh Khuyết 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 địi hỏi phải đường cong thực tế độ cứng thân nhíp lại số Hình Hệ thống treo loại nhíp cầu khơng chủ động 1.2.1.b Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lò xo trụ Hệ thống treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi lị xo trụ bố trí cầu bị động cầu chủ động Page Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống treo xe tải 7.5 Hình Hệ thống treo phụ thuộc kiểu lò xo trụ a) cầu trước B) cầu sau Ưu điểm: + Nếu có độ cứng độ bền lị xo trụ có trọng lượng nhẹ nhíp + Lị xo trụ có tuổi thọ lớn nhíp, làm việc vành lị xo khơng có ma sát nhíp, khơng phải bảo dưỡng chăm sóc chăm sóc nhíp Khuyết điểm: + Lị xo trụ làm nhiệm vụ đàn hồi nhiệm vụ dẫn hướng giảm chấn phải phận khác đảm nhiệm, kết cấu phức tạp 1.2.2 Hệ thống treo độc lập Nguyên lý hoạt động: Hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái phải khơng có quan hệ trực tiếp với Khi dịch chuyển bánh xe mặt phẳng nằm ngang, bánh xe khơng chịu ảnh hưởng Hệ thống treo độc lập thường sử dụng cầu trước ơtơ du lịch, có số loại ô tô sử dụng hệ thống treo độc lập cho tất cầu Ưu điểm: Page 10 ... tán Page 81 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống treo xe tải 7. 5 KẾT LUẬN Đồ án mơn học em trình bày ? ?Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 7. 5 tấn? ?? giải vấn đề hệ thống treo đặt ra, tính êm dịu (đặc... 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 Page 73 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống treo xe tải 7. 5 • Rơ lỏng liên kết:... Page Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống treo xe tải 7. 5 - 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 1.1.3 Yêu