Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo trên xe thaco frontier 140

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO TRÊN XE THACO FRONTIER 140 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN NGỌC TRẦN SINH Đà Nẵng – Năm 2018 TÓM TẮT Tên đề tài: Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe THACO FRONTIER 140 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Trần Sinh Số thẻ sinh viên: 103130073 Lớp: 13C4A Trong thuyết minh có phần, đó: Phần giới thiệu mục đích, ý nghĩa đề tài Các nội dung đề tài cung cấp kiến thức cần thiết hệ thống treo, phương pháp tính tốn kiểm tra hệ thống treo, bên cạnh đề tài cịn mang nội dung tài liệu hướng dẫn sử dụng bảo dưỡng sửa chữa Phần hai giới thiệu chung hệ thống treo bao gồm công dụng, phân loại, yêu cầu cấu tạo hệ thống treo, tập trung vào cấu tạo nhíp Phần ba giới thiệu xe THACO FRONTIER 140 bao gồm động cơ, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát, hệ thống nhiên liệu, hệ thống truyền lực, hệ thống lái, hệ thống phanh, hệ thống treo… Phần bốn tập trung khảo sát hệ thống treo xe THACO FRONTIER 140, Khảo sát nhíp giảm chấn hệ thống treo trước sau xe Phần năm áp dụng kiến thức học nhiều cơng thức tính tốn kiểm nghiệm giáo trình để tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe THACO FRONTIER 140, thông số kiểm nghiệm thỏa mãn u cầu tính tốn Phần sáu áp dụng kiến thức giáo trình kiến thức thực tế để nói hư hỏng sửa chữa hệ thống treo ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Trần Sinh Lớp:13C4A Khoa:Cơ Khí Giao Thơng Tên đề tài đồ án: Số thẻ sinh viên: 103130073 Ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe THACO FRONTIER 140 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Từ trang web: thacoparts.vn/nhip-xe-frontier-140, thacotai.vn/san-pham/xetai/0/12/thacofrontier140.aspx Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Mục đích ý nghĩa đề tài Giới thiệu chung hệ thống treo Tổng thể xe THACO FRONTIER 140 Khảo sát hệ thống treo xe THACO FRONTIER 140 Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe THACO FRONTIER 140 Chẩn đoán sửa chữa hệ thống treo Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): Bản vẽ sơ đồ tổng thể xe THACO FRONTIER 140 (A3) Bản vẽ kết cấu hệ thống treo trước (A3) Bản vẽ kết cấu hệ thống treo sau (A3) Bản vẽ kết cấu giảm chấn trước (A3) Bản vẽ kết cấu giảm chấn sau (A3) Bản vẽ đặc tính đàn hồi đặc tính giảm chấn hệ thống treo trước(A3) Bản vẽ đặc tính đàn hồi đặc tính giảm chấn hệ thống treo sau (A3) Họ tên người hướng dẫn: TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 29/01/2018 Ngày hoàn thành đồ án: 25/05/2018 Đà Nẵng, ngày tháng năm 201 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn GS.TS DƯƠNG VIỆT DŨNG TS.NGUYỄN HỒNG VIỆT LỜI NĨI ĐẦU VÀ CẢM ƠN Trong suốt khoảng thời gian làm đề tài tốt nghiệp, em gặt hái nhiều kiến thức chuyên ngành kĩ tìm kiếm tài liệu Lời xin cảm ơn đến thầy Ts Nguyễn Hoàng Việt, thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để em hồn thành đồ án tốt nghiệp Cảm ơn động viên giúp đở tận tình từ gia đình bạn bè Em phấn đấu nỗ lực để hồn thành đồ án tốt nghiệp, song thời gian kiến thức cịn hạn chế nên cịn nhiều thiếu sót mong q thầy bạn đọc đóng góp để hồn thiện đồ án tốt nghiệp Em xin cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 25, tháng 05, năm 217 Sinh viên thực Nguyễn Ngọc Trần Sinh CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài riêng em, đề tài không trùng lặp với đề tài đồ án tốt nghiệp trước Các thông tin, số liệu sử dụng tính tốn từ tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, theo quy định Sinh viên thực Nguyễn Ngọc Trần Sinh MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu cảm ơn Lời cam đoan liêm học thuật i ii Mục lục Danh sách bảng biểu, hình vẽ sơ đồ iii v Danh sách cụm từ viết tắt vi Trang MỞ ĐẦU Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO .5 1.1 CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI .5 1.1.1 Công dụng .5 1.1.2 Yêu cầu 1.1.3 Phân loại .6 1.1.3.1 Hệ thống treo độc lập 1.1.3.2 Hệ thống treo phụ thuộc 1.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG TREO 1.2.1 Bộ phận đàn hồi 1.2.1.1 Nhíp: 1.2.1.2 Lò xo trụ: 10 1.2.1.3 Thanh xoắn: 11 1.2.1.4 Phần tử đàn hồi loại khí nén 11 1.2.1.5 Phần tử đàn hồi thuỷ khí 12 1.2.2 Bộ phận hướng 14 1.2.2.1 Bộ phận hướng hệ thống treo phụ thuộc 14 1.2.2.2 Bộ phận hướng hệ thống treo độc lập .15 1.2.3 Bộ phận giảm chấn 16 Chương 2: TỔNG THỂ VỀ XE THACO FRONTIER 140 18 2.1 SƠ ĐỒ TỔNG THỂ VỀ XE THACO FRONTIER 140 18 2.2 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN .19 2.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ 19 2.3.1 Hệ thống bôi trơn 19 2.3.2 Hệ thống nhiên liệu 20 2.3.3 Hệ thống làm mát 21 2.4 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 22 2.4.1 Ly hợp hộp số 22 2.4.2 Các đăng 23 2.5 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI 23 2.6 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH 24 2.7 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO .25 2.8 CÁC BỘ PHẬN KHÁC .26 2.8.1 Hệ thống điện 26 2.8.2 Khung xe 26 2.8.3 Buồng lái .26 Chương 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG TREO TRÊN XE THACO FRONTIER 140 .28 3.1 SƠ ĐỒ CHI TIẾT HỆ THỐNG TREO 28 3.1.1 Hệ thống treo trước xe thaco frontier 140 28 3.1.2 Hệ thống treo sau xe thaco frontier 140 28 3.2 KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT VÀ BỘ PHẬN CHÍNH 29 3.2.1 phận đàn hồi 29 3.2.1.1 Kết cấu nhíp: .29 3.2.1.2 Kết cấu nhíp: 29 3.2.2 Bộ phận hướng 30 3.2.3 Bộ phận giảm chấn 31 Chương 4: TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO TRÊN XE THACO FRONTIER 140: 34 4.1 BỘ PHẬN ĐÀN HỒI 34 4.1.1 Đặc tính đàn hồi yêu cầu 34 4.1.1.1 Đặc tính đàn hồi hệ thống treo trước .35 4.1.1.2 Đặc tính đàn hồi hệ thống treo sau 37 4.1.2 Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo trước .39 4.1.2.1 Sơ đồ tính 39 4.1.2.2 Xác định thông số nhíp trước 40 4.1.2.3 Tính tốn kiểm tra độ bền nhíp 40 4.1.3 Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo sau 43 4.1.3.1 Xác định thông số 44 4.1.3.2 Tính tốn kiểm tra độ bền nhíp 45 4.2.TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 48 4.2.1 Giảm chấn trước 48 4.2.2.giảm chấn sau 54 Chương 5: CHẨN ĐOÁN SỬA CHỬA HỆ THỐNG TREO 62 5.1 BỘ PHẬN DẪN HƯỚNG 62 5.2 BỘ PHẬN ĐÀN HỒI 62 5.3 BỘ PHẬN GIẢM CHẤN .62 5.4 BÁNH XE 64 5.5 THANH ỔN ĐỊNH 64 5.6 KIỂM TRA, ĐIỀN CHỈNH HỆ THỐNG TREO 64 KẾT LUẬN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe THACO FRONTIER 140 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Nhíp parabol(tiết diện thay đổi theo chiều dài) Hình 1.2: Kết cấu nhíp Hình 1.3: Kết cấu nhíp nhiều Hình 1.4: Tiết diện nhíp Hình 1.5: Dạng đầu nhíp Hình 1.6: Kết cấu tai nhíp Hình 1.7: Các nhíp có bán kính cong khác trạng thái tự Hình 1.8: Kết cấu bơ nhíp Hình 1.9: Định vị nhíp ghép gờ lồi rãnh lỏm Hình 1.10: Sơ đồ bó nhíp Hình 1.11: Các dạng kết cấu xoắn Hình 1.12: Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu Hình 1.13: Phần tử đàn hồi khí nén loại ống Hình 1.14: Phần tử đàn hồi thủy khí loại khơng có buồng đối áo 10 Hình 1.15: Phần tử đàn hồi thủy khí loại có buồng đối áp 11 Hình 1.16: Sơ đồ phận hướng hệ thống treo phụ thuộc 11 Hình 1.17: Sơ đồ phận hướng hệ thống treo độc lập 12 Hình 1.18: Hệ thống treo độc lập loại đòn-ống (Macpherxon) 12 Hình 1.19: Sơ đồ hệ thống treo loại nến 12 Hình 1.20: Sơ đồ nguyên lý làm việc giảm chấn 13 Hình 1.21: Sơ đồ bố trí giảm chấn ống 14 Hình 2.1: Sơ đồ tổng thể xe THACO FRONTIER 140 15 Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu 17 Hình 2.3: Sơ đồ hệ thông làm mát 18 Hình 2.4: Cấu tạo hộp số 19 Hình 2.5: Cấu tạo hệ thống lái 20 Hình 2.6: Hệ thống phanh 22 Hình 2.7: Hệ thống treo trước 23 Hình 2.8: Hệ thống treo sau 25 Hình 3.1: Hệ thống treo trước 25 Hình 3.2: Hệ thống treo sau 25 Hình 3.3: Kết cấu nhíp 26 Hình 3.4: Sơ đồ phận hướng 27 SVTH: Nguyễn Ngọc Trần Sinh GVTH: TS.Nguyễn Hồng Việt Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe THACO FRONTIER 140 Hình 3.5: Giảm chấn 28 Hình 4.1: Đặc tính đàn hồi hệ thống treo trước 34 Hình 4.2: Đặc tính đàn hồi hệ thống treo sau 36 Hình 4.3: Sơ đồ tính tốn nhíp 36 Hình 4.4: Sơ đồ lực tác dụng lên nhíp 37 Hình 4.5: Sơ đồ tính tốn nhíp theo phương pháp tải trọng tập trung 37 Hình 4.6: Sơ đồ lực tác dụng lên nhíp 41 Hình 4.7: Sơ đồ lực tác dụng lên nhíp 41 Hình 4.8: Sơ đồ tính tốn nhíp theo phương pháp tải trọng tập trung 42 Hình 4.9: Sơ đồ lực tác dụng lên giảm chấn 46 Hình 4.10: Sơ đồ tính giảm chấn 48 Hình 4.11: Đặc tính giảm chấn trước 51 Hình 4.12: Sơ đồ lực tác dụng lên giảm chấn 52 Hình 4.13: Đặc tính giảm chấn sau 58 SVTH: Nguyễn Ngọc Trần Sinh GVTH: TS.Nguyễn Hoàng Việt Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe THACO FRONTIER 140 pmax = (2 - 5) [MN/m2] Chọn pmax = [MN/m2] + Diện tích cần piston Fc: Fc =  dc2 = 3,14  0, 0112 = 0, 095 10−3 [m2] =0,95 [cm2] Thay giá trị vào tính Zgtmax Zgtmax =  (0,615-0,095)  10-3 = 1040  10-6 [MN] = 1040 [N] Hệ số cản xác định hành trình trả K’gt = Z ' g max − Z g V g max − V g Vgmax : Vận tốc cực đại piston theo thực nghiệm Vgmax = (0,5 - 0,6) [m/s] Chọn Vgmax = 0,6 [m/s] Vậy K’gt = 1040 − 649, 48 = 1301, [NS/m] 0, − 0,3 Vậy hệ số cản giảm chấn giảm xuống so với lúc chưa mở van giảm tải K 'gt K gt = 1301, = 0, 603 2164,94 Chọn mức độ giảm hệ số cản giảm chấn lúc mở van giảm tải hành trình nén mức độ giảm hệ số cản hành trình trả - Hệ số cản hành trình nén : K’gn = 0,603  Kgn = 0,603 1082,47 = 652,73 [ - NS ] m Hệ số cản cực đại hành trình nén : Znmax = K’gn Vgmax = 652,73  0,6 = 391,64 [N] * Xác định tiết diện lưu thông van giảm chấn: + Tiết diện lỗ van giảm tải xác định theo công thức : F p3  V g fv = 10 2.g  02 K Trong :  - Hệ số tiêu tốn SVTH: Nguyễn Ngọc Trần Sinh (5.30)  = 0,6 - 0,75 - Chọn  = 0,7 GVTH: TS.Nguyễn Hồng Việt 52 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe THACO FRONTIER 140  - Hệ số đậm đặc chất lỏng  = 9.10-7 [ Kg ] m3 K - Hệ số cản hệ thống treo Vg - Tốc độ piston giảm chấn Thay thơng số vào (5-30) Có được: fv = (0, 615 10−3 )3  10−7  0,3 = 6,56 10−13 [m2] 2 10  9,81 0, 1517, 48 + Chiều dài phần chứa dầu giảm chấn lg: lg = (3  5)  dx = (3 5)  28 = (84 140) [mm] Chọn lg = 130 [mm] * Tính tốn nhiệt: Phương trình cân nhiệt chất lỏng giảm chấn: Nt= t.Sg.(tg- tm) [Nm/s] (5.31) Trong đó: N t = (K gt − K gn ) Vg2 [Nm/s] Với Vg= 0,3 [cm/s] ta được: Nt = ( 2164,94 − 1082, 47 )  0,32 = 48, (Nm/s) t = (58 - 81,2) W/m2.độ, chọn t= 80 W/m2.độ Sg - diện tích mặt ngồi giảm chấn [m2]: D  S g =  D. + l g  [m2] 2  Với D = dngc= 38 mm ta được: D   0, 038  S g =  D  + l g  = 3,14  0, 038   + 0,130  = 0,018 (m2) 2    tm - nhiệt độ môi trường[oC] Chọn tm= 30 oC tg - nhiệt độ thành giảm chấn[oC] tg ≤ (100 - 120)oC Từ (5.19) ta tính nhiệt độ thành giảm chấn (tg): SVTH: Nguyễn Ngọc Trần Sinh GVTH: TS.Nguyễn Hoàng Việt 53 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe THACO FRONTIER 140 tg = Nt 48, + tm = + 30 = 63,8 (oC)  t S g 80  0, 018 Vậy tg không vượt giá trị cho phép (100 - 120) oC Từ số liệu tính tốn vẽ đường đặc tính giảm chấn trước * Xây dựng đường đặc tính giảm chấn trước Pg [N] 1200 1100 Pgtmax =1040[N] 1000 900 Pgt =649,48[N] 800 700 600 500 400 300 200 100 0,3 0,6 Manh Nhe Tra Nhe Nen Pgn =324,74[N] Pgnmax Manh 100 200 300 0,3 0,6 Vg[cm/s] 400 =391,64N] 500 600 700 Pgn [N] Hình 4.11 Đặc tính giảm chấn trước 4.2.2.giảm chấn sau *.Xác định kích thước giảm chấn : Đường đặc tính giảm chấn đường biểu diễn quan hệ lực cản giảm chấn tốc độ piston Zg = K.Vgm (5.32) Trong : K : Hệ số cản hệ thống treo (giảm chấn) Vg : Tốc độ piston m : Chỉ số phụ thuộc vào kết cấu van, kết cấu lỗ tiết lưu m = Hệ số cản K hệ thống treo thật chất hệ số cản giảm chấn mà qui dẫn bánh xe xác định theo hệ số tắt dần nguy hiểm Ký hiệu Kngh: SVTH: Nguyễn Ngọc Trần Sinh GVTH: TS.Nguyễn Hồng Việt 54 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe THACO FRONTIER 140 Kngh =  C.M (5.33) Trong : C - Độ cứng hệ thống treo M - Khối lượng phần treo tác dụng lên hệ thống treo Nếu K > Kngh Thì dao động bị dập tắt đột ngột gây tải trọng động gia tốc lớn Nếu K