ôn tập kết cấu cơ khí có lời giải

a.Chú thích:1- Chiều quay của bánh xe chiều quay trống phanh 2- Phương hợp lực tác dụng lên guốc phanh trước guốc tự siết- xác định theo chiều quay bánh xe 3- Phương hợp lực tác dụng lê

Câu 1 :

a)

F1 , F2 là lực ép lên các guốc phanh của cơ cấu phanh cam ép f

Câu 2:

a).Chú thích:

1- Chiều quay của bánh xe ( chiều quay trống phanh)

2- Phương hợp lực tác dụng lên guốc phanh trước( guốc tự siết- xác định theo chiều quay bánh xe)

3- Phương hợp lực tác dụng lên guốc phanh sau ( guốc tự tách)

4- Chiều quay của hai guốc quanh chốt tỳ

5- Piston của xy- lanh phanh bánh xe

6- Guốc phanh trước

7- Guốc phanh sau

8- Chốt tỳ chung của hai guốc

Ta có công thức :

Dxl =

Trong đó : Pd là áp suất dầu phanh , Pd =

P là lực ép yêu cầu ở cơ cấu phanh

Dxl là đường kính xi lanh , Dxl =

 P=

Mô men phanh tổng cộng do 2 guốc tạo ra

Mp =

Mp là momen phanh tổng cộng do 2 guốc tạo ra

P lực ép yêu cầu của cơ cấu phanh

là hệ số ma sát trượt giữa má phanh và tang trống , theo kinh nghiệm ta chọn ta chọn

A , B là các thông số đặc trưng về kết cấu theo đề cho

Câu 3

Hình 1 : 1 Xi lanh chính , 2 piston đẩy dầu , 3 bình chứa dầu phanh ,4 Bầu trợ lực ,

5 Màng ngăn , 6 Cần đẩy

Hình 2 : 1 Xi lanh chính , 2 piston đẩy dầu , 3 bình chứa dầu phanh , 4 bầu trợ lực chân không , 5 màng ngăn của bầu trợ lực thứ nhất , 6 màng ngăn của bầu trợ lực thứ hai , 7 Cần đẩy

b) Loại 1 màng :

Theo công thức đã được học ta có :

Db =  Ptl =( Db2 ) / 4

Trong đó :

Ptl là lực của bầu trợ lực

Db là đường kính bầu trợ lực , Db = 280 (mm) = 0,28 (m)

là chênh lệch áp suất trong bầu chân không ,

 Ptl = ( 0,282 ) / 4 = 3694,51 (N)

Ta lại có :

Pbđ.ibđ.ηbđ + Ptl.itl.ηtl =

Trong đó :

Pbđ là lực tác dụng lên bàn đạp

ibđ là tỷ số truyền của bàn đạp phanh , ibd = 7

ηbđ là hiệu suất của bàn đạp phanh, ηbđ = 0,8 ÷ 0,95 Ta chọn ηbđ = 0,9

Ptl là lực yêu cầu của bộ trợ lực , ta tính được ở trên Ptl = 3694,51 (N)

Itl là tỷ số truyền của bộ phận trợ lực , itl = 1

ηtl là hiệu suất của bộ phận trợ lực , ta chọn ηtl =0,95

Dxl là đường kính xy lanh chính , Dxl = 30 mm = 0,03 m

Pd là áp suất dầu phanh , Pd = 15 ( MN/m^2) = 15000000 (N/m^2)

ηxl là hiệu suất xi lanh chính , ηxl = 0,92 ÷ 0,95 ta chọn ηxl = 0,92

 Pbd = /ibđ.ηbđ

= /(7.0,9 ) = 1272,23 (N)

b) Loại 2 màng :

Theo công thức đã được học ta có :

Db =  Ptl =( Db2 ) / 4

Trong đó :

Ptl là lực của bầu trợ lực

Db là đường kính bầu trợ lực , Db = 280 (mm) = 0,28 (m)

là chênh lệch áp suất trong bầu chân không ,

 Ptl = ( 0,282 ) / 4 = 3694,51 (N)

Ta lại có :

Pbđ.ibđ.ηbđ + 2Ptl.itl.ηtl =

Trong đó :

Pbđ là lực tác dụng lên bàn đạp

ibđ là tỷ số truyền của bàn đạp phanh , ibd = 7

ηbđ là hiệu suất của bàn đạp phanh, ηbđ = 0,8 ÷ 0,95 Ta chọn ηbđ = 0,9

Ptl là lực yêu cầu của bộ trợ lực , ta tính được ở trên Ptl = 3694,51 (N)

Itl là tỷ số truyền của bộ phận trợ lực , itl = 1

ηtl là hiệu suất của bộ phận trợ lực , ta chọn ηtl =0,95

Dxl là đường kính xy lanh chính , Dxl = 30 mm = 0,03 m

Pd là áp suất dầu phanh , Pd = 15 ( MN/m^2) = 15000000 (N/m^2)

ηxl là hiệu suất xi lanh chính , ηxl = 0,92 ÷ 0,95 ta chọn ηxl = 0,92

 Pbd = /ibđ.ηbđ

= /(7.0,9 ) = 715,126 (N)

Câu 3

Ta có công thức L0 = L1 + [ (L2 – L1 )/2 ] = 4 + [ (5,5 – 4 )/2 ] =4,75 m

Trong đó :

L0 là chiều dài cơ sở

L1 là khoảng cách từ cầu dẫn hướng đến cầu thứ 1 ở sau chủ động , L1 = 4 m

L2 là khoảng cách từ cầu dẫn hướng đến cầu thứ 2 ở sau chủ động , L2 = 5,5 m

 L0 = 4 + [ (5,5 – 4 )/2 ] =4,75 m

Ta lại có công thức tính góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng ;

Tan ( α) = L0 / ( Rq – C/2 )  Rq = [L0 / tan(α) ] + (C/2)

Trong đó :

α là góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng , α = 42 độ

Rq là bán kính quay vòng động lực học của ô tô ứng với góc quay vòng ở trên

L0 là chiều dài cơ sở xe , ta đã tính được ở trên L0 = 4,75 m

C là khoảng cách hai trụ quay đứng , C =1850 mm = 1,85 m

 Rq = [4,75 / tan(42) ] + (1,85/2) = 6,2004 m = 6200,4 mm

b)

Ta có công thức tính toán :

Fvl .Rvl.iht(lai).ηht(lai) = Mc - Mtl(qd)  Fvl = (Mc - Mtl(qd) )/[Rvl.iht(lai).ηht(lai)]

Trong đó :

Fvl là lực tác dụng lên vô lăng

Rvl là bán kính vô lăng , Rvl =0,2 m

Iht(lai) là tỷ số truyền của hệ thống lái , Iht(lai) =21

ηht(lai) là hiệu suất của hệ thống lái , ηht(lai) = 0,7 – 0,85 , ta chọn ηht(lai) = 0,85 theo sách kết cấu , tính toán và thiết kế ô tô của TS nguyễn hoàng việt

Mc là momen cản qauy vòng tổng cộng ở các bánh xe dẫn hướng , Mc = 2400 (N.m)

Mtl(qd) là momen trợ lực lái được quy dẫn về các bánh xe dẫn hướng , Mtl(qd)

=2000 (N.m)

 Fvl = (2400 - 2000 )/[0,2.21.0,85]= 112,044 N

Câu 4

a)

Ta có công thức L0 = L1 + [ (L2 – L1 )/2 ]

Trong đó :

L0 là chiều dài cơ sở

L1 là khoảng cách từ cầu dẫn hướng đến cầu thứ 1 ở sau chủ động , L1 = 4 m

L2 là khoảng cách từ cầu dẫn hướng đến cầu thứ 2 ở sau chủ động , L2 = 5,6 m

 L0 = 4 + [ (5,6 – 4 )/2 ] =4,8 m

Ta lại có công thức tính góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng ;

Tan ( α) = L0 / ( Rq – C/2 )  C={Rq - [L0 / tan(α) ]}.2

Trong đó :

α là góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng , α = 45 độ

Rq là bán kính quay vòng động lực học của ô tô ứng với góc quay vòng ở trên ,Rq=7 (m)

L0 là chiều dài cơ sở xe , ta đã tính được ở trên L0 = 4,8 m

C là khoảng cách hai trụ quay đứng

 C={7 - [4,8 / tan(45) ]}.2= 4,4 m

b)

Ta có công thức tính toán :

[Fvl + Ftl(qd)].Rvl.iht(lai).ηht(lai) = Mc  Fvl = [Mc/(Rvl.iht(lai).ηht(lai))] - Ftl(qd)

Trong đó :

Fvl là lực tác dụng lên vô lăng

Rvl là bán kính vô lăng , Rvl =0,22 m

Iht(lai) là tỷ số truyền của hệ thống lái , Iht(lai) =21

ηht(lai) là hiệu suất của hệ thống lái , ηht(lai) = 0,7 – 0,85 , ta chọn ηht(lai) = 0,85 theo sách kết cấu , tính toán và thiết kế ô tô của TS nguyễn hoàng việt

Mc là momen cản qauy vòng tổng cộng ở các bánh xe dẫn hướng , Mc = 2550 (N.m)

Ftl(qd) là lực trợ lực lái được quy dẫn về vô lăng , Ftl(qd)=500 (N.m)

 Fvl = [2550/(0,22.21.0,85] – 500 =149,35 N

Hệ thống treo

1 Cho sơ đồ cấu tạo hệ thống treo như hình vẽ:

a Hãy nêu tên gọi và công dụng các kí hiệu trên hình vẽ?

1 Khung dầm dọc (khung xe): là bộ phân chịu lực chính của ô tô và dùng để đỡ và lắp đặt hệ thống treo

2.Gối đỡ sau : để nâng đỡ hệ thống treo và gắn hệ thống treo vào khung gầm

3 (quang nhíp) Kẹp nhíp : để giữ các lá nhíp không bị sô lệch về hai bên, các lá nhíp có thể dịch chuyển tương đối với nhau theo chiều dọc nhíp, do đó khi nhíp biến dạng sẽ sinh

ra sự ma sát sẽ làm giảm dao động khi ôtô chuyển động.

4 Bu-lông quang nhíp : để cố định các lá nhíp và gắn bộ nhíp vào dầm cầu.

5 Dầm cầu : dùng để đỡ toàn bộ trọng lượng phần được treo của ôtô Dầm cầu s ử dụng trên ôtô thường được dùng với hệ thống treo phụ thuộc.

6 Nhíp chính: là phần giảm xóc chính cho ô tô khi ô tô có trải trọng thấp

7 gối đỡ trước: để nâng đỡ hệ thống treo và gắn hệ thống treo vào khung gầm

8 Giá bắt nhíp để treo toàn bộ hệ thống treo vào khung dầm dọc và cho phép hệ thống treo dịch chuyển một khoảng nhỏ

9 Nhíp phụ : kết hợp với nhíp chính để giảm xóc cho ô tô khi ô tô có tải trọng cao hoặc đầy tải

10 Bu lông chữ U: cố định nhíp chính bà nhíp phụ vào với nhau

b) Tính độ cứng yêu cầu của nhíp đàn hồi hệ thống treo xe khách 16 chỗ và độ võng tĩnh

f t yêu cầu của nhíp đàn hồi hệ thống treo xe khi cho biết trọng lượng được treo tác dụng lên nhíp Z t = 0,85[tấn]? (Các thông số khác tự chọn nếu có).

+ Công thức tính:

+ Giải thích công thức:

- C: độ cứng của bộ phận đàn hồi (N/m)

= n*3.14/30: Tần số giao động tự do

n: tần số giao động riêng (v/phút)

m = Zt/g : khối lượng được treo (kg)

Zt: tải trọng tĩnh tác dụng lên bánh xe

a) Tính lực lớn nhất tác dụng lên nhíp? Cho biết giá trị của độ võng động f d = 0,77.f t

6

Cho cấu tạo hệ thống treo Mc Pherson của cầu dẫn hướng như hình vẽ.

a) Hãy nêu tên gọi và công dụng các kí hiệu trên hình vẽ?

1 bánh xe Lốp được thiết kế để hỗ trợ trọng lượng của xe, hấp thụ các chấn động trên đường, truyền lực kéo, mô-men xoắn và lực phanh xuống mặt đường và duy trì và thay đổi hướng di chuyển

2 Vành bánh xe : là nơi dùng để kết nối trục với bánh xe, chứa các hệ thống phanh và giữ bánh xe cố định kho bơm hơi.

3 Cam quay: là nơi dùng để kết nối bánh xe với bộ giảm chấn

4 Gối tựa trên : kết hợp với gối tự dưới để cố định lò xo giảm chấn

5 Lò xo giảm chấn: hấp thụ rung động do mặt đường gây ra và dập tắt nhanh dao động đó, giúp cho việc lái xe trở nên êm dịu và người ngồi trên xe cũng cảm thấy thoái mái.

6 Gối tựa dưới : kết hợp với gối tựa trên để cố định lò xo giảm chấn

7 Thanh chống: có chức năng như một bộ giảm chấn, hỗ trợ lò xo và giữ lốp xe thẳng hàng đồng thời chịu tải trọng đặt lên hệ thống treo

8 Bulong điều chỉnh: dùng để điều chỉnh độ chụm của các bánh xe trước vì vị trí của cam quay so với giá bắt giảm chấn sẽ thay đổi khi xoay bulong

b) Tính độ võng yêu cầu của lò xo đàn hồi hệ thống treo xe khách 16 chỗ khi cho biết trọng lượng được treo tác dụng lên lò xo Z t = 0,85[tấn]? (Các thông số khác tự chọn nếu

có).

Trong đó: + C: độ cứng của bộ phận đàn hồi (N/m)

+ m: khối lượng được treo (kg)

+ : tần số giao động tự do

+ n: tần số giao động riêng

+ Zt: tải trọng tĩnh tác dụng lên bánh xe (N)

+ ft: độ võng yêu cầu của lò xo đàn hồi

c) Tính lực cản giảm chấn của hành trình trả tại tốc độ dịch chuyển V = 0,6 [m/s]?

Cho biết giá trị hệ số cản giảm chấn trung bình k tb =(k n +k tr )/2 = 1244[N/(m/s)] và hệ số cản khi trả gấp đôi hệ số cản khi nén.

Trong đó: Ftr: Lực cản giảm chấn của hành trình trả (N)

ktr: Hệ số cản giảm chấn của hành trình khí trả (N/m/s)

ktb: Hệ số cản giảm chấn trung bình (N/m/s) = (kn+ktr)/2 kn: Hệ số cản giảm chấn (N/m/s) = 2ktr