Báo cáo BTL tính toán thiết kế ô tô hệ thống treo

BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ Ô TÔ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO Nhóm 4A Trần Tấn Đạt 1410847 Lê Hoàng Nam 1412362 Bùi Hữu Thiện 1413720 Đặng Ngọc Huy 1411419 Đặng Hào Vĩ 1414710 Đỗ Phi Long 1412072 GVHD: Nguyễn Lê Duy Khải I ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC  Hệ thống treo đảm bảo êm dịu xe chuyển động  Chịu tải trọng từ khung xe truyền xuống từ mặt đường truyền lên:Phương đứng , phương ngang, phương dọc  Khối lượng treo lớn cịn khối khơng treo nhỏ I ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC - Dao động lên xuống nhún theo trục thẳng đứng - Dao động xoay quanh trục thẳng đứng - Dao động xoay ngang trục dọc - Dao động xoay ngang trục ngang II YÊU CẦU  a Yêu cầu kĩ thuật:    Độ êm dịu chuyển động Đảm bảo tần số dao động phù hợp khối lượng treo:  Xe du lịch: n= 60 90 lần/phút  Xe tải: n= 90 120 lần/phút  Có độ võng động đủ để không sinh va đập lên ụ đỡ  Có hệ số cản thích hợp để dập tắt dao động vỏ xe cầu xe  Khi quay vịng phanh thân xe khơng bị nghên mức cho phép b Yêu cầu đặc trưng  Khi hoạt động, hệ thống treo phải đảm bảo không ảnh hưởng đến hệ thống khác ô tô (phanh,lái)Đảm bảo tương ứng động học bánh xe với động học dẫn động lái c Yêu cầu chung  Đơn giản, đủ bền , giá thấp, công nghệ chế tạo,… III PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN Bộ phận đàn hồi Hệ Thống Treo Bộ phận dẫn • • • • • • • Nhíp Lị xo Thanh xoắn Cao su Khí nén Hệ thống treo phụ thuộc Hệ thống treo độc lập hướng Bộ phận giảm chấn • • Giảm chấn loại ma sát Giảm chấn thủy lực III PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN  Bộ phận đàn hồi, nhíp Ưu điểm: • • • Nhược điểm: • • Trọng lượng lớn Thời hạn phục vụ ngắn, độ bền mỏi khơng cao Có vai trị vừa đàn hồi, vừa dẫn hướng phần giảm chấn Kết cấu đơn giản, chắn rẻ tiền Chế tạo sửa chữa đơn giản III PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN  Bộ phận đàn hồi, lò xo Ưu điểm: • • Trọng lượng nhẹ, dễ chế tạo Ít phải bảo dưỡng sử dụng, tuổi thọ lớn Nhược điểm: • • Chỉ đảm nhận nhiệm vụ đàn hồi Phức tạp kết cấu sử dụng III PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN  Bộ phận đàn hồi, xoắn Ưu điểm: • • • Chế tạo từ thép có độ đàn hồi cao Có kích thước khối lượng nhỏ Dễ dàng bố trí sàn xe Nhược điểm: • Chỉ có chức nằng đàn hồi III PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN  Bộ phận đàn hồi, cao su, khí nén Ưu điểm: • Loại cao su có độ bền cao, trọng lượng bé, khơng cần bơi trơn, bảo dưỡng • Loại khí tự thay đổi độ cứng hệ thống treo, tăng độ êm dịu, khơng có ma sát phần tử đàn hồi Nhược điiểm: • • Cao su xuất biến dạng thừa, tính chất đàn hồi thay đổi theo nhiệt độ Có kết cấu phức tạp có thêm hệ thống cấp khí thiết bị điều chỉnh áp suất khí nén III PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN  Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi nhíp Ưu điểm: • • Kết cấu đơn giản Dễ chế tạo sửa chữa Nhược điểm: • Độ êm dịu không cao V THIẾT KẾ KỸ THUẬT Giảm chấn  j SAU KHI CHỌN ĐƯỢC ,M, C TA TÍNH ĐƯỢC HỆ SỐ CẢN K K GỒM GIÁ TRỊ K VÀ K nén trả CÁCH CHỌN K , K : n tr K= K : giảm chấn đối xứng n K≠K : giảm chấn không đối xứng n giảm chấn không đối xứng nên ta chọn TH Giảm chấn thường K >K K =(2,5÷3)K tr n tr n K n + K tr K= (2) Nên ta chọn K =3K (1) tr n Từ (1) (2) ta tìm được: K K n tr V THIẾT KẾ KỸ THUẬT Giảm chấn  Tính lực cản giảm chấn Lực cản giảm chấn Z giảm chấn sinh phụ thuộc vào vận tốc tương đối zt thùng xe bánh xe n Đặc tính khơng đổi giảm chấn tác dụng hai chiều với van giảm tải: Z = K z • • Giảm tải giúp diện tích chất lỏng qua tăng lên zn zt nằm giới hạn 30-50 cm/s .Thơng thường n =1,5÷2,5 V THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHỌN KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA GIẢM CHẤN: CƠNG SUẤT TÍNH TỐN: ( Z1 + Z ) z ( K1 + K ) z Nt = = 2   Lượng công L sinh giảm chấn tiêu thụ: L= Nt t 1000 Tgmax - Nhiệt độ cho phép vỏ giảm chấn (120-130 ); Tb - Nhiệt độ mơi trường chung quanh; F - Diện tích vỏ giảm chấn (m ); t - Thời gian tính theo giây(s); Hệ số =(50-70) 1,16 (W/m2.độ) V THIẾT KẾ KỸ THUẬT  Giảm chấn Từ phương trình cơng cho (1)=(2): Tìm F Đường kính trục giảm chấn thường dt=(0,4 ÷ 0,5)dp đường kính piston Đường kính xilanh làm việc dx bé 25,mm Đường kính piston dp thường nhỏ dx 1,5 ÷ 2,5 mm Chiều dài thiết kế giảm chấn lg =(3 ÷ 5)dx Dựa vào F,lg nên tính đường kính ngồi D Đường kính ống ngồi: d n » (2 ¸ 4)d12 + d x V THIẾT KẾ KỸ THUẬT  Giảm chấn LƯỢNG CHẤT LỎNG TIÊU TỐN DO PISTON NÉN TRONG GIẢM CHẤN Qp=Fb.Z’t LƯỢNG CHẤT LỎNG TIÊU TỐN DO PISTON TRẢ TRONG GIẢM CHẤN Qp=(Fb-Ft).Z’t Diện tích lỗ van: Fb3 -g.độz t đậm đặc chất lỏng thường 9.10-4 g/cm3 fv = 10 g m0 K - µ0 hệ số tiêu tốn 0,6-0,75 ; VI THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ  Là q trình đưa sản phẩm dựa công cụ, thết bị nhà máy, nhân lực lao động để tạo sản phẩm thiết kế   Tập hợp tất công đoạn kiểm tra sở công cụ, trang thiết bị kiểm tra trình độ người kiểm tra Thiết kế công nghệ bước phản hồi lại thiết kế kỹ thuật VII THIẾT KẾ KINH TẾ  Chi phí vật liệu , hao phí nhà xưởng , nhân cơng , thuế …  Chi phí chất xám dùng để nghiên cứu thiết kế, tìm hiểu thị trường  Chi phí bán hàng , quảng bá sản phẩm  Chi phí cho máy điều hành quản lý TIẾN ĐỘ CÔNG NGHỆ     Hệ thống treo khí nén - điện tử EAS Dùng cho xe cao cấp Audi, BMW, Lexus… Chế độ "Comfort": tạo êm dịu tối đa cho người ngồi xe Chế độ "Sport" tăng độ ổn định an toàn xe chạy tốc độ cao  Các phận hệ thống treo EAS bao gồm:  Giảm xóc khí nén  Cảm biến độ cao xe  Cảm biến tốc độ  ECU hệ thống treo TIẾN ĐỘ CÔNG NGHỆ  Hệ thống treo khí nén - điện tử EAS  Nguyên lí hoạt động:     Ngun lý khơng khí có tính đàn hồi bị nén  Khi hoạt động máy nén cung cấp khí tới xi lanh, độ cao xe tăng lên tuỳ theo lượng khí cấp vào Ngược lại độ cao xe giảm xuống khơng khí xi lanh giải phóng ngồi thơng qua van   Ở xi lanh khí nén có van điều khiển hoạt động theo hai chế độ bật – tắt (on – off) để nạp xả khí theo lệnh ECU.  TIẾN ĐỘ CÔNG NGHỆ  Hệ thống treo bán chủ động  Các dòng xe Chevy Corvette, Cadillac ATS Ferrari 458 italia  Làm việc theo nguyên lí điện từ  Trong dầu thủy lực giảm chấn có sử dụng số hạt kim loại nhỏ  từ trường tạo  làm thay đổi độ nhớt dầu thủy lực  độ cứng thay đổi  Ngồi ra, thay đổi đặc tính làm việc giảm chấn tăng cường áp suất thủy lực bên giảm chấn, tên gọi HT “Active Body Comtrol” (Mercedes) Gồm cảm biến bố trí bố trí thân xe( chuyển động theo ngag, dọc, thẳng đứng) bơm thủy lực có áp suất cao để thay đổi áp suất bên giảm chấn vòng 10s  Hệ thống treo bán chủ động  Đặc biệt phạm trù công nghệ loại chất lỏng từ trường McPherson phát minh mang tên Magneto Fluid Automatic hay biết tới với tên gọi: “chất lỏng MR” (MR Fluid)  Các hạt điện từ hoat động tự cho lưu thông dầu tốt (mềm hơn), có tác động từ trường từ hệ thống điều khiển sẽ xếp thẳng hàng do, khiến lưu thơng dầu khó khăn hơn, từ khiến giảm chấn trở nên cứng CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP  Xe bị nghiêng, lệch: nhíp bên bị mỏi, giảm độ đàn hồi dẫn đến giảm độ vững tĩnh không giũa hai bánh bên làm xe bị nghiêng  Xe hoạt động có tiếng kêu hệ thống treo: nhíp bị khơ mỡ, có nhíp bị gãy, bạc ắc nhíp ắc nhíp bị khơ mỡ, bị mịn, ống cao su lắp ống giảm xóc bị mịn võ  Lốp xe bị mịn khơng đều, mòn nhanh: Các ngõng hay bạc ngõng quay lái mòn rơ, quang nhíp bị lỏng, cầu bị xơ lệch  Xe chạy khơng ổn định: bạc ắc nhíp bị mịn rơ, bulong quang nhíp bị lỏng,…  Xe bị ổn định (độc lập): áp suất lốp không đúng, khớp cầu hệ thống dẫn động lái bị mòn, rơ BẢO DƯỠNG  Đối với treo độc lập:  Làm vệ sinh bên toàn hệ thống treo  Điều chỉnh lại góc đặt bánh xe thiết bị chuyên dùng cho phù hợp  Thay lò xo chiều cao bên xe không  Kiểm tra lại phận giảm xóc  Nếu giằng, địn treo kiểm tra thấy phát sinh vết nứt cần phải thay mới, có tượng rỉ sét làm rỉ sơn chống gỉ  Đối với treo phụ thuộc:  Bơi trơn bề mặt nhíp  Kiểm tra, cân chỉnh lại góc lái, kiểm tra độ đàn hồi lị xo, nhíp, giảm chấn  Thay nhíp, lị xo bị gãy  Thay ống giảm chấn hư hỏng TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Hữu Cần- Phan Đình Kiên,1984, Thiết kế tính tốn tơ máy kéo-Tập 2, Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp Hà Nội Nguyễn Khắc Trai, 2009, Kết cấu ô tô, Nhà xuất Bách Khoa-Hà Nội http://newsblog24h.blogspot.com/2013/07/he-thong-treo-tren-oto.html CÁM ƠN CÁC BẠN VÀ THẦY ĐÃ LẮNG NGHE ... ô tô buýt: =(0.7-0.8) + Trong ô tô tải: =1.0 d) Độ cứng hệ thống treo  Đường đặc tính hệ thống treo khơng phải đường thẳng độ cứng thay đổi =  Để đánh giá sơ độ người ta tính độ cứng hệ thống. .. tải ô tô buýt: / = 1.0 – 1.2 IV THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG  c)    Độ võng động ( Độ võng động phụ thuộc vào đường đặc tính hệ thống treo vào độ võng tĩnh: + Trong ô tô du lịch: =(0.5-0.6) + Trong ô. .. xe chạy tốc độ cao  Các phận hệ thống treo EAS bao gồm:  Giảm xóc khí nén  Cảm biến độ cao xe  Cảm biến tốc độ  ECU hệ thống treo TIẾN ĐỘ CÔNG NGHỆ  Hệ thống treo khí nén - điện tử EAS 