Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 4 tấn (Link file CAD ở trang cuối)

§å ¸n tèt nghiƯp LỜI NĨI ĐẦU Trong phát triển kinh tế chung nay, ơtơ ngày đóng vai trò quan trọng Nhu cầu xe du lịch, xe tư nhân nước ngày cao, xuất nhiều doanh nghiệp tư nhân, liên doanh, … Tuy nhiên trước thực trạng nhập linh kiện, phụ tùng lắp ráp từ nước ngồi với thuế nhập khẩu, … Đã làm cho giá xe tăng cao, gây khó khăn cho người tiêu dùng Một yêu cầu đặt phải tăng tỷ lệ nội địa hóa ngành ơtơ, nhằm giảm giá thành xe bán thúc đẩy ngành công nghiệp chế tạo máy nước Hệ thống treo hệ thống quan trọng ôtô, góp phần tạo nên độ êm dịu, ổn định tính tiện nghi xe, giúp người ngồi có cảm giác thoải mái dễ chịu Đối với đồ án tốt nghiệp giao: “ Thiết kế hệ thống treo cho xe tải ” trước yêu cầu thực tế ngành ôtô nước, Em chọn phương pháp thiết kế để đảm bảo thỏa mãn đồng thời tiêu chí Với hướng đẫn bảo thầy Trần Thanh Tùng, Em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên lực thân kinh nghiệm thực tế không nhiều nên đồ án tránh khỏi thiếu sót Vì Em mong thơng cảm, đóng góp ý kiến thầy giáo bạn Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực Ngơ Văn Thiện Ngơ Văn Thiện §å ¸n tèt nghiƯp Lời nói đầu Chương 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO 1.1 Lịch sử hình thành 1.2 Công dụng, yêu cầu phân loại hệ thống treo 1.2.1 Công dụng 1.2.2 Yêu cầu 1.2.3 Phân loại 1.3 Một số loại hệ thống treo thường gặp 1.3.1 Hệ thống treo phụ thuộc 10 1.3.2 Hệ thống treo độc lập 10 Chương 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 18 Thông số xe tham khảo 18 2.1 Phân tích phương án bố trí hệ thống treo 18 2.1.1.Hệ thống treo phụ thuộc nhíp 19 2.1.2.Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lò xo trụ 20 2.1.3.Hệ thống treo loại khí 20 2.2 Kết luận phương án thiết kế 21 2.3.Thiết kế kỹ thuật hệ thống treo 22 2.3.1.Thiết kế nhíp 22 2.3.2.Thiết kế giảm chấn 25 Chương 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO TRƯỚC 30 3.1.Lựa chọn tiêu đánh giá độ êm dịu 30 3.2.Xác định lực tác dụng lên nhíp 30 3.3.Thiết kế nhíp 31 3.3.1.Các thơng số 31 3.3.2.Chọn sơ kích thước nhíp 32 3.3.3.Tính độ cứng độ,võng tĩnh kiểm tra tần số giao động nhíp 34 3.3.4 Tính bền nhíp chi tiết liên quan 3.4 Thiết kế giảm chấn Ngụ Vn Thin 36 41 Đồ án tốt nghiệp 3.4.1.Xác định hệ số cản giảm chấn Kg 41 3.4.2.Xác định kích thước giảm chấn 43 3.4.2a Xác định đường kính, hành trình pistol 43 3.4.2b.Xác định kích thước lỗ van giảm chấn 45 Chương 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO SAU 4.1.Tính tốn thiết kế nhíp sau 51 4.1.1.Nhíp sau 51 4.1.2.Nhíp sau phụ 53 4.1.3.Tính độ võng tính nhíp nhíp phụ 55 4.1.4.Tính bền nhíp nhíp phụ 58 4.1.5.Tính bền tai nhíp 63 4.1.6.Tính kiểm tra chốt nhíp 64 4.2.Tính tốn thiết kế giảm chấn 65 4.2.1.Xác định hệ số cản giảm chấn Kg 65 4.4.2.Xác định kích thước giảm chấn 68 4.4.2a.Xác định đường kính,hành trình piston 68 4.4.2b.Xác định kích thước lỗ van giảm chấn 69 Chương 5: KIỂM TRA CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 5.1 Các hư hỏng thường gặp 75 5.1.1 Bộ phận đàn hồi 75 5.1.2 Bộ phận giảm chấn 76 5.2 Kiểm tra điều chỉnh hệ thống treo 77 Kết luận 78 Ngụ Vn Thin Đồ án tốt nghiệp Ti liu tham kho Ngụ Vn Thin 80 Đồ án tốt nghiÖp CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO 1.1 Lịch sử hình thành: Xã hội lồi người bắt đầu xuất phương tiện vận tải quan tâm đến vấn đề dao động chúng Ngay từ xuất phương tiện giao thông xe kéo, ban đầu người ta nối cứng bánh xe với khung xe Việc di chuyển thích hợp cho việc thồ hàng mà không tiện cho người ngồi xe Về sau người tìm xăm lốp giảm bớt chấn động xe Và khoa học phát triển tìm nguyên tắc dập tắt dao động qua hình thành nên hệ thống treo xe 1.2 Công dụng, yêu cầu phân loại hệ thống treo: 1.2.1 Công dụng: Liên kết mềm bánh xe thân xe , làm giảm tải trọng động thẳng đứng tác dụng lên thân xe đảm bảo bánh xe lăn êm đường Truyền lực từ bánh xe lên thân xe ngược lại, đồng thời đảm bảo chuyển dịch hợp lý vị trí bánh xe so với thùng xe Dập tắt nhanh dao động mặt đường tác dụng lên xe 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  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 chi tiết) đàn hồi kim loại (nhíp, lị xo xoắn, xoắn) khí (trong trường hợp hệ thống treo khí thuỷ khí) Ngơ Văn Thiện §å ¸n tèt nghiƯp  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 1.2.2 Yêu cầu Yêu cầu hệ thống treo thiết kế cần phải đảm bảo: - Độ võng tĩnh ft ( độ võng sinh tác dụng tải trọng tĩnh) phải nằm giới hạn đủ đảm bảo tần số dao động riêng vỏ xe độ võng động fđ ( độ võng sinh ôtô chuyển động) phải đủ để đảm bảo vận tốc chuyển động ôtô đường xấu nằm giới hạn cho phép Ở giới hạn khơng có đập lên phận hạn chế - Động học bánh xe dẫn hướng giữ bánh xe dẫn hướng dịch chuyển mặt phẳng thẳng đứng nghĩa khoảng cách hai vết bánh trước góc đặt trụ đứng bánh dẫn hướng không thay đổi - Dập tắt nhanh dao động khung vỏ bánh xe - Giảm tải trọng động ôtô qua đường gồ ghề 1.2.3 Phân loại: Hệ thống treo ôtô thường phân loại dựa vào cấu tạo phận đàn hồi, cấu tạo phận dẫn hướng 1.2.2.1 Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo phận dẫn hướng: - Hệ thống treo phụ thuộc: hệ thống treo mà bánh xe cầu bắt dầm cầu cứng (liên kết dầm cầu liền), bánh xe chuyển vị so với thùng xe , bánh xe bên chuyển vị phụ thuộc Ngô Văn Thiện §å ¸n tèt nghiƯp - 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: HTT có chuyển vị bánh xe cầu độc lập với thùng xe (khi bánh xe chuyển vị khơng xảy chuyển vị liên kết cảu bánh xe lại ) HTT độc lập phân : hai địn ngang , đòn ngang , đòn dọc , đòn chéo a) Treo phụ thuộc 1.Thùng xe b) Treo độc lập Bộ phận đàn hồi Bộ phận giảm chấn Dầm cầu Các đòn liên kết hệ treo Sơ đồ hệ thống treo 1.2.2.2 Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo phần tử đàn hồi: Phần tử đàn hồi kim loại: nhíp lá, lị xo, xoắn a) a.nhíp c) b) b,lị xo xoắn c,thanh xoắn Các dạng phần tử đàn hồi kim loi Ngụ Vn Thin Đồ án tốt nghiệp Phần tử đàn hồi phi kim loại :cao su, loại khí nén Phần tử đàn hồi dạng liên hợp : khí nén – thủy lực , thủy lực khí nén 1.3 Một số loại hệ thống treo 1.3.1 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 cịn lại dịch chuyển Do hệ thống treo phụ thuộc khơng thể đảm bảo hoàn toàn động học bánh xe dẫn hướng Hệ thống treo phụ thuộc thường sử dụng hệ thống treo cầu sau ôtô du lịch tất cầu otô tải, ôtô khách loại lớn Ưu điểm + Trong trình chuyển động, vết bánh xe cố định không xảy mòn lốp nhanh hệ thống treo độc lập + Khi ơtơ 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 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 không treo lớn + Sự nối cứng bánh xe hai bên nhờ dầm liền làm phát sinh dao động nguy hiểm bánh xe giới hạn vận tc chuyn ng Ngụ Vn Thin Đồ án tốt nghiÖp + 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 a,hệ thống treo phụ thuộc nhíp Thân xe (4) δ 3 a) z ∆y b) Hình 1.3: Các chuyển vị , lực, mômen tác dụng lên hệ thống treo phụ thuộc Xe chuyển 1.bánh động qua gờ cầu cao 3.nhíp (z), b) Lực mơmen tác dụng bánh xe xe 2.dầm 4.thân xe Bánh xe, Dầm cầu, Nhíp lá, Thân xe Trên hình 1.3 sơ đồ mơ tả chuyển vị HTT phụ thuộc nhíp sử dụng với kết cấu cầu đơn HTT bố trí đối xứng qua mặt phẳng dọc ô tô Với đặc điểm nối Bánh xe, Dầm cầu, Nhíp lá, Thân xe cứng hai bánh xe dầm1.cầu liền, bánh xe chuyển động qua gờ cao z, phận đàn hồi biến dạng, bánh xe bên phải nhấc cao thực chuyển vị: góc xoay δ, vết ∆y, Bánh xe bên trái thực chuyển vị phụ thuộc qua góc xoay δ so với thân xe Sự tác động “phụ thuộc” vậy, ảnh hưởng tới khả tiếp nhận lực, mô men truyền bánh xe thân xe Vị trí bánh xe định chiều dài nhíp điểm quay cố định thõn xe Ngụ Vn Thin Đồ án tốt nghiệp Lực thẳng đứng thực truyền qua nhíp gây biến dạng phận đàn hồi Lực dọc, lực ngang mơ men quay truyền qua nhíp, dầm cầu tới thân xe Như nhíp khớp liên kết định khả truyền lực mơ men Trong trường hợp nhíp khơng đủ cứng, khả truyền lực bị hạn chế, HTT bố trí thêm địn, với vai trị phận dẫn hướng Với phân tích vậy, tô chuyển động đường, bánh xe dịch chuyển theo phương thẳng đứng, HTT phụ thuộc nhíp có đặc trưng sau: - Nhíp đóng vai trị vừa phận đàn hồi vừa phận dẫn hướng, - Khoảng cách hai vết bánh xe thay đổi, - Khả truyền lực bên thông qua dầm cầu, hạn chế xảy trượt ngang cầu xe, - Khối lượng phần không treo lớn, dễ dàng gây lực va đập ảnh hưởng đến độ êm dịu chuyển động, - Kết cấu có dầm cầu cứng bố trí sàn xe, chiếm không gian lớn, trọng tâm thân xe cao b, hệ thống treo phụ thuộc lị xo xoắn Hình 1.4: Hệ thống treo phụ thuộc lò xo xoắn Giảm chấn Lò xo trụ Cơ cấu Watta Dầm cầu Đòn dọc Cơ cấu phanh Thanh ổn định Đòn dọc Cầu xe HTT phụ thuộc, sử dụng phận đàn hồi lò xo xoắn khơng có khả truyền lực qua phận đàn hồi, cần bố trí kết cấu đảm nhận chức Ngô Văn Thiện 10 Đồ án tốt nghiệp - Ta li cú cỏc quan hệ: K K tr = 2,5 ÷ chọn tr = 2,75 Kn Kn Kn+ Ktr = Kgc Trong đó: Kn- Hệ số cản giảm chấn lúc nén Ktr- Hệ số cản giảm chấn lúc trả - Giải hệ phương trình trên, ta đợc: ⇒ Kn = 5733 Ns/m Ktr = 15767 Ns/m 4.2.1c 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= 5733 Ns/m Pn = 5733.0,3 = 1720 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 = 1720 + 0,6.5733.(0,6-0,3) = 2752 N Ngụ Vn Thin 67 Đồ án tốt nghiệp - 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= 15767 Ns/m Ptr = 15767.0,3 = 4730 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 K’tr- Hệ số cản giảm chấn trả mạnh, K’tr= 0,6Ktr P tr max = 4730 + 0,6.15767.(0,6-0,3) = 7568 N 4.2.2 Xác định kích thước giảm chấn 4.2.2a Xác định đường kính, hành trình Pistol - Chế độ làm việc bình thường xác định V = 0, m/s - Công suất tiêu thụ giảm chấn xác định theo công thức: Ng = ( K tr + K n ) V g2 = K g V g2 = 10750.0,3 = 967,5 W - Công suất tỏa nhiệt một vật thể kim loại có diện tích tỏa nhiệt F tính sau: Nt = 427 α F (Tmax - Tmin) Ngô Vn Thin 68 Đồ án tốt nghiệp Trong ú: Tmin = 200 - Cân phương trình nhiệt ta có: 967,5 = 427 0,13 F (140-20) dn d D Dn ⇒ F = 0,124495 m-2 = 124495 mm2 Lg Tmax=1400 dc Lp Nhiệt độ cho phép: Lv chọn α = 0, 13 J/m2 Lm Ld α- Hệ số truyền nhiệt, - Chọn Dn = 60 mm →L ≥ Ld mà F = πDn.L = 124495 mm2 124495 = 660 mm π 66 - Kích thước sơ giảm chấn bao gồm chiều dài phận: Ld chiều dài phần đầu giảm chấn; L m chiều dài phận làm kín; L P chiều dài piston giảm chấn; Lv chiều dài phần đế van giảm chấn; L G hành trình làm việc cực đại giảm chấn, LG phải lớn khoảng dịch chuyển bánh xe từ điểm hạn chế đến điểm hạn chế - Nếu lấy đường kính pittơng d làm thông số bản, thông số khác xác định: D = 55 mm; d =40 mm; dc = 10 mm; dn = 44 mm LP = 35 mm; Ld = 50 mm; Lm = 50 mm; Lv = 30 mm LG = 555 mm - Do đó: L = L V + L P + L G + L m = 670 (mm) > 660 (mm) Thỏa mãn điều kiện nhiệt Ngơ Văn Thiện 69 §å ¸n tèt nghiƯp 4.2.2b Xác định kích thước lỗ van giảm chấn - 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 µ 2.g p γ Trong đó: Q- Lưu lượng chất lỏng chảy qua lỗ tiết lưu, Q = FPVg FV- Tổng diện tích lỗ van µ- Hệ số tổn thất , Chọn µ = 0,6 p- áp suất chất lỏng giảm chấn, p = Pg FP γ - Trọng lượng riêng chất lỏng, γ = 8600 N/m g- Gia tốc trọng trường, g= 10 m/s FP- Diện tích piston giảm chấn : Fp= π d 3,14.0,04 = = 12,56.10 − m 4 Vg- Vận tốc giảm chấn làm việc, Vg= 0, m/s Xác định kích thước lỗ van nén - Tổng diện tích lỗ van nén xác định theo cơng thức: F p Vn1 Fvn = µ gPn1 F p γ Do : Ngơ Văn Thiện 70 Đồ án tốt nghiệp F p Vn1 Fvn = ⇒ µ gPn1 F p γ 12,56.10 −4.0,3 = 0,6 2.10.1720 12,56.10 −4.8600 = 1,113 10 −5 m = 11,13 mm - Đường kính lỗ van nén: Fvn = nπ d = 11,13 mm Chọn số lỗ van n = ⇒ d = 1,9 mm Xác định kích thước lỗ van trả - Tổng diện tích lỗ van trả xác định theo cơng thức: F p Vt1 Fvt = µ gPtr1 F p γ Do : F p Vt1 Fvt = ⇒ µ gPtr1 F p γ 12,56.10 −4.0,3 = 0,6 2.10.4730 12,56.10 − 4.8600 = 0,671.10 −5 m =6,71 mm - Đường kính lỗ van trả: FVT = nπ d = 6,71 mm Chọn số lỗ van n = ⇒ d = 1,5 mm Xác định kích thước lỗ van giảm tải hành trình nén - Tổng diện tích tất lỗ van nén mạnh xác định theo công thức: F p Vn Fvn' = µ Ngơ Văn Thiện gPn F p 71 Đồ án tốt nghiệp Do ú : F p Vn Fvn' = ⇒ µ gPn F p γ 12,56.10 −4.0,6 = 2.10.2752 12,56.10 − 4.8600 0,6 = 1,76.10 −5 m =17,6 mm - Tổng diện tích lỗ van giảm tải hành trình nén: Fvm = F’vn –Fvn = 17,6 – 11,13 = 6,47 mm2 - Đường kính lỗ van giảm tải hành trình nén: Fnm nπ d = = 6,47 mm Chọn số lỗ van n = ⇒ d = 1,5 mm Xác định kích thước lỗ van giảm tải hành trình trả - Tổng diện tích tất lỗ van trả mạnh xác định theo công thức: F p Vt Fvt' = gPtr F p γ µ Do : F p Vt F = ⇒ ' vt µ gPtr F p γ 12,56.10 −4.0,6 = 0,6 2.10.7568 12,56.10 − 4.8600 = 1,061.10 −5 m =10,61 mm - Tổng diện tích lỗ van giảm tải hành trình trả: Fvm = F’vt –Fvt = 10,61 – 6,71 = 3,9 mm2 - Đường kính lỗ van giảm tải hành trình trả: Fnm = nπ d = 3,9 mm Chọn số lỗ van n = ⇒ d = 1,2 mm Ngụ Vn Thin 72 Đồ án tốt nghiệp 4.2.2c Xác định kích thước lị xo van giảm chấn - Lực tác dụng lên lò xo van van bắt đầu mở: P1 = π ( D32 − D42 ) p Trong đó: p - áp suất chất lỏng cuối thời kỳ nén nhẹ, p= K n .Vn1 5733.0,3 = = 1369347 N/m Fp 12,56.10 −4 D3, D4 – Các kích thước hình vẽ, D3 = 20 mm, D4 = 17mm → P1 = π (20 − 17 ).10 −6.1369347 = 119 N - Lực tác dụng lên lò xo van van mở hoàn toàn: P2 = π ( D32 − D42 ) p ' Trong đó: p’ - áp suất chất lỏng cuối thời kỳ nén mạnh với V’ = 0,6 m/s K n ’ = 0,6Kn p’= → K nVn1 + K ' n (Vn − Vn1 ) 5733.0,3 + 0,6.5733(0,6 − 0,3) = = 2190955 N/m Fp 12,56.10 − P2 = π (20 − 17 ).10 −6.2190955 = 190 N Ngụ Vn Thin 73 Đồ án tèt nghiƯp - ứng suất lị xo tính theo cơng thức: τ= DP2 πd Trong đó: D- Đường kính vịng trung bình vịng lị xo, D = 17 mm d- Đường kính dây lị xo P2 – Lực tác dụng lên lò xo van mở hoàn toàn → d ≥3 8DP2 π [τ ] - ứng suất cho phép vật liệu làm lò xo, [τ] = 500 ÷ 700 MN/m2 Chọn [τ] = 700 MN/m2 → d ≥3 8.17.10 −3.248 = 0,00248m = 2,48mm → Chọn d = mm π 700.10 - Dịch chuyển h van giảm tải (khi mở hồn tồn) xác định theo cơng thức: h= P2 − P1 C Trong đó: C - Độ cứng lò xo, C = G.d 8D n G – Mô đun đàn hồi vật liệu xoắn, G = 8.104 MN/m2 n – Số vòng làm việc lị xo h- Ta chọn h = mm - Từ ta xác định số vòng làm việc lò xo: h.G.d 2.10 −3.8.1010.3 4.10 −12 = = 4,6 vòng n= D ( P2 − P1 ) 8.17 3.10 −9 (190 − 119 ) Lấy : n = vòng.→ C = Ngô Văn Thiện 8.1010.3 4.10 −12 = 32974 N / m 8.17 3.10 9.5 74 Đồ án tốt nghiƯp - Chiều dài lị xo van mở hoàn toàn xác định sau: Hm = n.d + δ.n0 = 5.3 + 0,8.6 = 19,8 mm Trong đó: δ- Khoảng cách vịng dây, δ = 0,8 mm n0- Số vịng tồn lị xo, n0 = n+1 = +1 = vòng - Chiều dài lò xo van trạng thái đóng: Hd = Hm + h = 19,8 + = 21,8 mm - Chiều dài lò xo trạng thái tự do: Htd = Hd + λ = 21,8 + 3,6= 25,4 mm Trong đó: λ- Biến dạng lò xo trạng thái van mở, λ= P1 119 = = 3,6.10 −3 m = 3,6mm C 32974 - Bước lò xo: t= H td − d (n − n0 ) 25,4 − 3.(5 − 6) = = 4,7 mm n0 CHƯƠNG KIỂM TRA CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Như phân tích trên, hệ thống treo phụ thuộc sử dụng nhíp hệ thống đơn giản q trình sử dụng khơng tránh khỏi nhng h hng Ngụ Vn Thin 75 Đồ án tốt nghiÖp 5.1 Hư hỏng thường gặp 5.1.1 Bộ phận đàn hồi Khi hư hỏng phận đàn hồi tần số dao động riêng ô tô 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: • 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 • 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 • Gãy nhíp: 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 • 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 • 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 5.1.2 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: • Mịn 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 Ngơ Văn Thiện 76 Đồ án tốt nghiệp lm vic ca gim chn 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, 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 • Hở phớt bao kín chảy dầu giảm chấn: điều kiện bôi trơn phớt bao kín cần piston hạn chế, nên mịn 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 mịn • Dầu biến chất sau thời gian sử dụng: 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 • Kẹt van giảm chấn: 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… • 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 • Cần piston giảm chấn bị cong: tải làm việc, gây kẹt hon ton gim chn Ngụ Vn Thin 77 Đồ án tèt nghiƯp • Nát cao su chỗ liên kết phát thông 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 thông qua cảm nhận độ êm dịu chuyển động, nhiệt độ vỏ giảm chấn, chảy dầu hay đo bệ kiểm tra hệ thống treo 5.2 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 - Đo đọ võng tĩnh nhíp, so sánh với tiêu chuẩn, không đảm bảo phải thay - Kiểm tra độ mịn 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 Ngụ Vn Thin 78 Đồ án tốt nghiệp KT LUẬN Sau tháng làm đồ án đến đồ án em hoàn thành Với đề tài giao : “Thiết kế hệ thống treo cho xe tải tấn” Việc thiết kế dựa vào kiến thức học, tài liệu tham khảo cộng với tham khảo số xe có sẵn hướng dẫn tận tình thầy giáo Trần Thanh Tùng đồ án tốt nghiệp em hoàn thành tiến độ Phần thuyết minh bao gồm nội dung cơng việc tính tốn thiết kế hệ thống treo Hệ thống treo phụ thuộc với phận đàn hồi nhíp giảm chấn thoả mãn yêu cầu : - Đảm bảo êm dịu chuyển động xe hoạt động đường tốt đường xấu Tần số dao động cho phép giúp lái xe hàng hóa bị ảnh hưởng - Hoạt động giảm chấn có đặc tính thích hợp xe phù hợp với lực kích động mặt đường đảm bảo dập tắt dao động tương đối tốt Tạo ổn định cho vỏ xe mặt phẳng dọc phanh tăng tốc - Các nhíp thiết kế cho ứng suất nhíp điểm tăng độ bền nhíp khả làm việc - Đảm bảo độ an toàn tối đa cho xe chạy tốc độ - Đảm bảo độ bền độ bền lâu phù hợp với chu kỳ sửa chữa - Các chi tiết hệ thống treo kiểm bền đầy đủ đạt khả an toàn cho xe - Các chi tiết hệ thống treo thiết kế có kích thước phù hợp cho việc lựa chọn sửa chữa thay Sau hoàn thành đồ án em có thêm nhiều hiểu biết sâu sắc thiết kế tính tốn ơtơ nói chung hệ thống treo nói riêng Qua em ứng dụng vào thực tế tạo điều kiện thuận lợi trình làm việc sau Tuy khả cịn hạn chế nên đồ án em cịn nhiều thiếu sót Vì em kớnh Ngụ Vn Thin 79 Đồ án tốt nghiệp mong bảo thầy môn để em hồn thiện thêm kiến thức Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo môn, đặc biệt thầy giáo Trần Thanh Tùng nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội 12/2016 Ngô Văn Thin 80 Đồ án tốt nghiệp TI LIU THAM KHO [1] Tập giảng thiết kế tính tốn ơtơ Tác giả: PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan [2] Cấu tạo Gầm Xe Con Tác giả: PGS.TS Nguyễn Khắc Trai Nhà xuất Giao Thông Vận Tải [3] Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1,2- Trần Văn Địch Nhà xuất khoa học kỹ thuật- 2003 [4] Sức bền vật liệu - Đặng Việt Cương, Lê Thế Hùng Nhà xuất khoa học kỹ thuật- 1998 [5] Dung sai lỹ thuật đo Tác giả: Ninh Đức Tốn - Đỗ Trọng Hùng Link CAD https://drive.google.com/drive/folders/177lAVVmBs2I_y5n48gohUOCscUAU7e qE?usp=sharing Ngô Văn Thiện 81 ... hệ thống treo độc lập Dựa vào phân tích ưu nhược điểm hệ thống treo độc lập hệ thống treo phụ thuộc Chương với tham khảo loại xe tải thực tế em chọn thiết kế hệ thống treo cho đề rài loại hệ thống. .. 2.1.2 .Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lị xo trụ 20 2.1.3 .Hệ thống treo loại khí 20 2.2 Kết luận phương án thiết kế 21 2.3 .Thiết kế kỹ thuật hệ thống treo 22 2.3.1 .Thiết kế nhíp 22 2.3.2 .Thiết. .. = = 842 ,92 mm 6 - Từ ta có bảng kết tính tốn: l(mm) W u (mm ) 680 149 33.33 583 842 .92 525 842 .92 46 6 842 .92 40 7 842 .92 348 842 .92 Ngô Văn Thiện X k (N) 49 22,5 49 22,5 49 22,5 49 22,5 49 22,5 49 22,5