Tiểu luận cuối kỳ môn Thiết Kế Ô Tô thầy Đặng Quý ĐH SPKT TP.HCMBài này được 9 điểm cuối kỳ nên cứ yên tâm, không có tài khoản mua trên này thì zalo cho mình 0394390950ĐỀ SỐ 3: Tính toán, kiểm tra nhíp đặt dọc, dạng nhíp Côngxôn ở cầu sau một xe tải 2 cầu. Cầu sau chủ động có tải trọng tĩnh tác dụng lên nó là G2. Hãy tính toán ứng suất xuất hiện ở nhíp theo 3 chế độ tải trọng đặc biệt sau đây: 1.Trường hợp 1: Xi = 0, Y = 0 (Yi = 0), Zi = Zi max = Zbx 2.2.Trường hợp 2: Xi = Xi max , Y = 0, Zi = Zbx 3.Trường hợp 3: Xi = 0, Y = Ymax = m2G2φy , Zi = Zbx
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TIỂU LUẬN MƠN HỌC THIẾT KẾ Ơ TƠ GVHD: GVC.MSc.Đặng Q SVTH: MSSV: Lớp: TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 ĐỀ SỐ 3: Tính tốn, kiểm tra nhíp đặt dọc, dạng nhíp Cơng-xơn cầu sau xe tải cầu Cầu sau chủ động có tải trọng tĩnh tác dụng lên G2 Hãy tính tốn ứng suất xuất nhíp theo chế độ tải trọng đặc biệt sau đây: Trường hợp 1: Xi = 0, Y = (Yi = 0), Zi = Zi max = Zbx 2 Trường hợp 2: Xi = Xi max , Y = 0, Zi = Zbx Trường hợp 3: Xi = 0, Y = Ymax = m2G2φy , Zi = Zbx CHƯƠNG 1: CHÚ THÍCH CÁC ĐẠI LƯỢNG - : lực thành phần theo phương ngang phương thẳng đứng điểm A,B (Đơn vị: N) : phản lực tổng hợp tác dụng lên nhíp (Đơn vị: N) : phản lực tiếp tuyến, ngang, pháp tuyến bánh xe (Đơn vị: N) : lực thẳng đứng tác dụng lên nhíp (Đơn vị: N) : trọng lượng phần không treo (Đơn vị: N) : phản lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe (Đơn vị: N) : góc nghiêng tai nhíp so với mặt phẳng đứng (Đơn vị: độ) : khoảng cách quai nhíp (Đơn vị: m) , l: chiều dài nửa nhíp bên trái, bên phải , chiều dài tồn nhíp (Đơn vị: m) b: chiều rộng nhíp (Đơn vị: m) : chiều dày nhíp thứ i (Đơn vị: m) h c : chiều dày nhíp (Đơn vị: m) : ứng suất uốn (Đơn vị: N/ σk: ứng suất kéo (Đơn vị: N/ : moment chống uốn mặt cắt ngang (Đơn vị: N.m) : lực thẳng đứng tác dụng lên cầu sau (Đơn vị: MN) Y: phản lực tổng hợp lực ngang tác dụng lên xe ( Đơn vị: kN) : hệ số bám ngang : hệ số thay đổi tải trọng lên cầu sau : lực kéo (Đơn vị: N) : lực phanh (Đơn vị: N) X: phản lực lực kéo lực phanh trường hợp kéo phanh tương ứng (Đơn vị: N) B: chiều rộng sở (Đơn vị: m) B 1: khoảng cách hai nhíp d : khoảng cách từ chốt nhíp phía tới chốt nhíp A (Đơn vị: m) d : khoảng cách từ chốt nhíp A tới mặt đường (Đơn vị: m) d: khoảng cách từ chốt nhíp phía tới mặt đường, d=d +d (Đơn vị: m) p: khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt phẳng tựa nhíp CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN NHÍP ĐẶT DỌC CƠNG XƠN I TRƯỜNG HỢP 1: Xi = 0, Y = (Yi = 0), Zi = Zi max = Zbx Zn1 Zn2 A C gc/ gc/ Zb Zb B ZA d1 NA XA XB B A lo NB ZB C Zn l1 l2 l - Ta có: Chiếu lên hệ quy chiếu, ta lại có: Zn = ZB – ZA, mà XA = XB = Xét phương trình cân moment điểm A: ZB l1 + XB d1 – Zn l = => ZB l1= Zn l – XB d1 => ZB = = - (1) (do XA = XB = ) Xét phương trình cân moment điểm B: Ta được: ZA l1 + XA d1 – Zn l2 = => ZA l1 + d1 – Zn l2 = (do XA = XB = ) => ZA Zn l2 = => ZA = = (2) Thay biểu thức số (2) vào biểu thức số (1) ta được: ZB = = - Xét moment uốn ứng với nửa nhíp bên trái bên phải: Mu’ = ZA l1 Mu” = Zn l2 Mà ta có Mà Do moment uốn Mu” lớn hơn, tính tốn ứng suất B theo moment : MuB = Mu” = Zn l2 => Ứng suất uốn nhíp: hi b Ta có cơng thức ứng suất uốn: σu = , với Wui = => σu = σu ], ta cần phải chọn ứng suất phù hợp để thỏa mãn điều kiện bền - Ngồi ra, nhíp ngồi chịu ứng suất uốn σu tồn σk σk = σk ] Cần chọn ứng suất thỏa mãn điều kiện bền - Từ ta có biểu đồ moment: A B M u' II TRƯỜNG HỢP 2: X i = X imax ; Y = ; Z i ≠ - KHI TRUYỀN LỰC KÉO C M u" NA ZA d1 XA X B A lo d2 ZB NB d C Zn XK l1 l2 l Khi truyền lực kéo: , - Xét phương trình cân moment điểm B: => )= - (2.1) Xét phương trình cân moment điểm A: => => - Thay biểu thức (2.1) vào ta được: = = = = Mà => => Ứng suất tác dụng lên nhíp bên trái: => Ứng suất tác dụng lên nhíp bên phải: => - gây ứng suất uốn phụ: - Ứng suất uốn tồn tác dụng lên nhíp: Ứng suất uốn tồn tác dụng lên nhíp bên trái: =+= Ứng suất uốn toàn tác dụng lên nhíp bên phải: =≤ [ Do < - Ta có đồ thị moment: A M u' - C B M u" KHI TRUYỀN LỰC PHANH X B lo ZB d1 ZA A d2 d C Zn XP l1 l2 l - - Khi truyền lực phanh cực đại Xp = Xpmax , Y = 0, Zi = Zbx Tai nhíp vị trí thẳng đứng: = 00 lúc ta được: X A = XB = Zn = ZB – ZA X = Xp Xét phương trình cân moment điểm B: ZA.l1 – Zn.l2 – Xp.d = => ZA.l1 = Zn.l2 + Xp.d => ZA = Xét phương trình cân moment điểm A: ZB.l1 – X.d1 – Zn.l – Xp.d2= => ZB.l1 = Xp.d1 + Zn.l + Xp.d2 (do X = Xp) = (do d1 + d2 = d) - - Moment uốn ZA gây nhíp bên trái có giá trị bằng: Mu’ = ZA = Zn.l2 + Xp.d Moment uốn Zn gây nhíp bên phải có giá trị bằng: Mu” = Zn Do Mu’ > Mu” nên ta có biểu đồ moment sau: A C B M u' M u" - Các moment gây ứng suất uốn chính: Ta có: Wui = b + Ứng suất tác dụng lên nửa nhíp bên trái: uc’ = => uc’ = + Ứng suất tác dụng lên nửa nhíp bên phải: uc” - = = Lực Xp gây ứng suất phụ: up = = => Ứng suất uốn toàn bộ: u uc +up - Ứng suất uốn bên trái: u’ uc’ +up = + = - - Ứng suất uốn bên phải: u” uc” +up = + = Dễ dàng thấy: u’ - u” = => u’ > u” tính tốn bền ta cần phải đảm u’ σu ] để thỏa mãn điều kiện bền III TRƯỜNG HỢP 3: Xi = 0; Y = Ymax = m2G2 y; Zi = Zbx Y m2G2 p Z n1 Zn2 A C B1/2 Y1 Z1 - - - B1/2 B1 B Y2 Z2 Trong trường hợp xe bị trượt ngang, nhíp bị uốn, kéo nén, nhiên ứng suất nén kéo tương đối nhỏ nên ta bỏ qua lúc tính tốn Nửa nhíp bên phải chịu tổng số moment uốn Z Y2 sinh Nửa nhíp trái chịu hiệu số momen uốn sinh Z1 Y1 Xét phương trình cân moment điểm C: Ta được: Zn1.B1 - Y.p - = => Zn1.B1 = + Y.p => Zn1 = + Xét phương trình cân moment điểm A: Ta được: - Zn2.B1 - Y.p + = => Zn2.B1 = - Y.p => Zn2 = - - Zn1 Zn2 = + = => Zn1 > Zn2 Ta cần phải tính tốn nhíp theo giá trị Zn1 Giá trị Zn1 đạt giá trị cực đại (Zn1 = Zn1max) Y = Ymax = Thay giá trị Y = Ymax = vào biểu thức (3.1) ta được: Zn1 = + => Zn1 = Khi Y = Ymax => Xe bắt đầu trượt ngang => m2 = Khi m2 = Zn1 = Tính tốn ứng suất cho nhíp bên trái tương tự trường hợp 1: ZA NA d1 XA XB B A lo NB ZB C Z n1 l1 l2 l - Xét phương trình cân moment điểm A: Ta được: ZB l1 + XB d1 – Zn1 l = => ZB l1= Zn1 l – XB d1 => ZB = = - (1) (do XA = XB = ) Xét phương trình cân moment điểm B: Ta được: ZA l1 + XA d1 – Zn1 l2 = => ZA l1 + d1 – Zn1 l2 = (do XA = XB = ) => ZA Zn l2 = => ZA = = (2) Thay biểu thức số (2) vào biểu thức số (1) ta được: ZB = = - Xét moment uốn Mu’ = ZA l1 Mu” = Zn l2 Mà ta có Mà - Từ ta có biểu đồ moment: A B M u' C M u" Do moment uốn Mu” lớn hơn, tính toán ứng suất B theo moment : MuB = Mu” = Zn1 l2 => Ứng suất uốn nhíp: hi b - Moment uốn B Zn1 gây ra: = Zn1.l2 Ta có cơng thức ứng suất uốn: σu = , với Wui = => σu = σu ] Trong + Ta cần phải chọn ứng suất phù hợp để thỏa mãn điều kiện bền ... vị: m) p: khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt phẳng tựa nhíp CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN NHÍP ĐẶT DỌC CÔNG XÔN I TRƯỜNG HỢP 1: Xi = 0, Y = (Yi = 0), Zi = Zi max = Zbx Zn1 Zn2 A C gc/ gc/ Zb Zb B ZA d1... pháp tuyến bánh xe (Đơn vị: N) : lực thẳng đứng tác dụng lên nhíp (Đơn vị: N) : trọng lượng phần không treo (Đơn vị: N) : phản lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe (Đơn vị: N) : góc nghiêng tai