Tính toán thiết kế hệ thống treo ô tô con

Công dụng và yêu cầu của hệ thống treo + Liên kết mềm giữa bãnh xe và thân xe, đỡ thân xe lên trên cầu xe, cho phép các bánh chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe, hạn chế những chuyển động không muốn có khác của bánh xe. + Truyền lực từ bánh xe lên thân xe và ngược lại. + Các bộ phận của hệ thống treo thực hiện nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt các dao động, rung động và va đập do mặt đường truyền lên. + Đảm bảo khả năng truyền lực và mômen giữa bánh xe với khung vỏ xe. Công dụng của hệ thống treo còn được thể hiện qua các phần tử của hệ thống treo: a) Phần tử đàn hồi Nhiệm vụ của phần tử đàn hồi là đưa tần số dao động của xe phù hợp với vùng tần số người sử dụng. Ngoài ra, phần tử đàn hồi còn có nhiệm vụ nối mềm bánh xe và thùng xe giảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung xe trên các địa hình khác nhau đảm bảo độ êm dịu khi chuyển động. b) Phần tử dẫn hướng Xác định tính chất chuyển động (động học) của bánh xe đối với khung, vỏ xe. Bên cạnh đó phần tử dẫn hướng tiếp nhận và truyền lực, mômen giữa bánh xe với khung, vỏ xe. c) Phần tử giảm chấn Nhiệm vụ của phần tử giảm chấn để dập tắt dao động phát sinh trong quá trình xe chuyển động từ mặt đường lên khung xe trong các địa hình khác nhau một cách nhanh chóng. Ngoài ra, đảm bảo dao động của phần tử không treo nhỏ nhất, sự tiếp xúc của bánh xe trên nền đường, nâng cao khả năng bám đường và an toàn trong chuyển động.

BỘ MÔN CƠ KHÍ Ô TÔ

**********

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO Ô

TÔ CON DỰA TRÊN XE HYUNDAI GRAND I10 2018

Sinh viên:

Chuyên ngành: Cơ khí ô tô Hệ: Chính quy Khóa: 59 Người hướng dẫn:

Tp Thủ Đức - 2023

MỤC LỤC CHƯƠNG I Tổng quan 6

1.1 Công dụng , phân loại và yêu cầu đối với hệ thống treo 6

1.1.1 Công dụng và yêu cầu của hệ thống treo 6

1.1.2 Phân loại hệ thống treo 6

1.2 Giới thiệu về xe cơ sở 8

1.4 Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế 10

1.4.1 Hệ thống treo độc lập 10

1.4.2 Hệ thống treo phụ thuộc 15

1.3.3 Bộ phận giảm chấn 18

1.4.4 Lựa chọn phương án thiết kế 22

CHƯƠNG II tÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO trước 24

2.1 Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo 24

2.1.1 Xác định độ cứng của treo thông qua tần số dao động riêng của cơ hệ 24

2.1.2 Xác định hành trình tĩnh của bánh xe (độ võng tĩnh của hệ thống treo) 25

2.1.3 Xác định hệ số cản trung bình của giảm chấn 26

2.2 Tính toán dẫn hướng hệ thống treo trước Mc.pherson 26

2.2.1 Tính toán động học các bộ phận dẫn hướng 26

2.2.2 Động lực học hệ thống treo Mac Pherson 33

2.3 Tính toán rotuyn 41

2.4 Tính toán lò xo 42

2.5 Tính toán giảm chấn 45

2.5.1 Tính chọn các kích thước cơ bản của giảm chấn 45

2.5.2 Tính hệ số cản của giảm chấn: 47

2.5.3 Tính kích thước các van giảm chấn: 49

2.5.4 Xác định kích thước một số chi tiết của giảm chấn: 55

2.5.5 Tính bền thanh đẩy giảm chấn: 59

CHƯƠNG III tính toán thiết kế hệ thống treo sau 61

3.1 Tính toán thiết kế lò xo 61

3.1.1 Lực lớn nhất tác dụng lên lò xo 61

3.2 Tính toán giảm chấn 64

3.2.1 Tính các kích thước cơ bản của giảm chấn 64

3.2.2 Công suất toả nhiệt của giảm chấn 67

3.2.3 Tính bền thanh đẩy giảm chấn 69

KẾT LUẬN 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

DANH MỤC CÁC BẢNG CHƯƠNG II

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.2 Xe ô tô huyndai Grand i10 tại thị trường Việt Nam 9

Hình 1.3 Tuyến hình Hyundai Grand i10 9

Hình 1.4 Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang 11

Hình 1.5Sơ đồ cấu tạo hệ Mc.Pherson 12

Hình 1.6 - Cấu tạo hệ treo đòn dọc .13

Hình 1.7 Cấu tạo hệ thống treo đòn dọc có thanh liên kết 14

Hình 1.8: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá 15

Hình 1.9: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc lò xo xoắn 17

Hình 1.10: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc nhiều đòn treo 18

Hình 1.11 Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn một lớp vỏ 19

Hình 1.12 Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn hai lớp vỏ 20

CHƯƠNG II Hình 2.1 Động học trên hệ thống treo 29

Hình 2.2 Sơ đồ hình học hệ thống treo 30

Hình 2.3 Phương án bố trí góc nghiêng dọc ε 33

Hình 2.4 phân tích lực khi có mặt lực Z 35

Hình 2.5 phân tích lực khi có mặt lực X 36

Hình 2.6 phân tích lực khi có mặt lực Y 39

Hình 2.8 – Cấu tạo và góc đặt giảm chấn .46

Hình 2.9 - Đồ thị đặc tính của giảm chấn 49

CHƯƠNG III Hình 3.1 Cấu tạo giảm chấn 64

MỞ ĐẦU

Trong đời sống kinh tế xã hội hiện nay, nhu cầu về chuyên chở hàng hoá và hành khách là rất lớn Có rất nhiều phương tiện giao thông cùng tham gia giải quyết vấn đề này, một trong những phương tiện không thể thiếu được đó là ô tô ở Việt Nam những năm gần đây số lượng ôtô lưu thông càng lớn, chủng loại càng phong phú và đa dạng: xe tải, xe khách, xe con Chính vì vậy mà đòi hỏi chúng ta - những kĩ sư ôtô trong tương lai phải nhanh chóng nắm bắt được những công nghệ về sản xuất ôtô để từ đó cải tiến chất lượng của từng bộ phận của xe, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người, và tiến tới nội địa hoá và đẩy mạnh nền công nghiệp ôtô của đất nước cũng như giải quyết vấn đề việc làm cho người lao động.

Trên ôtô, hệ thống treo có vai trò hết sức quan trọng, nó quyết định đến ổn định chuyển động của bánh xe trên đường Đối với xe con thì vấn đề này càng quan trọng hơn,

vì xe con chạy ở vận tốc cao hơn nên đòi hỏi về ổn định chuyển động cao và đặc biệt là đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người đó là sự tiện nghi và thoải mái khi vận hành xe.

Đề tài thiết kế mà em được giao là: “Thiết kế hệ thống treo cho xe con dựa trên xe

Hyundai Grand I10 2018” Trên cơ sở phân tích những ưu nhược điểm của từng loại hệ

treo và yêu cầu bố trí cụ thể trên xe, ta sẽ tính toán thiết kế hệ treo trước là hệ thống treo phụ thuộc Yêu cầu của hệ treo đặt ra là phải xác định được tất cả kích thước của hệ thống treo, vị trí đặt các khâu khớp và các đòn sao cho đảm bảo về mặt động lực học và bố trí cụ thể trên xe được thuận tiện nhất cũng như đạt được độ êm dịu khi chuyển động là tốt nhất.Trong quá trình làm đồ án mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do trình độ và thời gian

có hạn nên không thể tránh khỏi được những sai sót em rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô bạn bè để đồ án của em được hoàn thiện hơn Trong quá trình làm em rất cám ơn

sự chỉ bảo tận tình của thầy TS Trương Hùng Mạnh đã giúp đỡ em rất nhiều.

Em xin trân thành cảm ơn!

Thủ Đức , Ngày Tháng 01 năm 2023.

Sinh Viên thực hiện

Lê Minh Tiến

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

Công dụng , phân loại và yêu cầu đối với hệ thống treo

1.1.1 Công dụng và yêu cầu của hệ thống treo

+ Liên kết mềm giữa bãnh xe và thân xe, đỡ thân xe lên trên cầu xe, cho phép cácbánh chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe, hạn chếnhững chuyển động không muốn có khác của bánh xe

+ Truyền lực từ bánh xe lên thân xe và ngược lại

+ Các bộ phận của hệ thống treo thực hiện nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt các daođộng, rung động và va đập do mặt đường truyền lên

+ Đảm bảo khả năng truyền lực và mômen giữa bánh xe với khung vỏ xe

Công dụng của hệ thống treo còn được thể hiện qua các phần tử của hệ thống treo:

a) Phần tử đàn hồi

Nhiệm vụ của phần tử đàn hồi là đưa tần số dao động của xe phù hợp với vùng tần sốngười sử dụng Ngoài ra, phần tử đàn hồi còn có nhiệm vụ nối mềm bánh xe và thùng xegiảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung xe trên các địa hình khác nhau đảmbảo độ êm dịu khi chuyển động

xe trên nền đường, nâng cao khả năng bám đường và an toàn trong chuyển động

1.1.2 Phân loại hệ thống treo.

Do cách bố trí các bộ phận nên hệ thống treo được phân theo hai nhóm chính đó là

hệ thống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc Hiện nay, có nhiều loại hệ thống treo khác

nhau gồm các hệ thống sau Từ các cách bố trí các bộ phận trên theo các cách khác nhau sẽtạo ra 2 nhóm chính là hệ thống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc

Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống treo phụ thuộc và độc lập

1- Thân xe 2- lò xo 3-giảm chấn 4-cầu xe 5- đòn trên và đòn dưới a) Hệ thống treo phụ thuộc:

Dầm cầu liên kết cứng với hai bánh xe ở hai bên Ở cầu chủ động, dầm cầu chủ độngliên kết hai bánh xe Ở cầu dẫn hướng, dầm cầu liền bằng thép định hình liên kết hai bánhxe

Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc:

- Vết bánh xe cố định nên giảm độ mòn ngang của lốp

- Khả năng chịu lực bên tốt do hai bánh xe được liên kết với nhau nên giảm sự trượtbên

- Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ lắp, dễ sửa chữa

Nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc:

- Khối lượng không treo lớn nên tăng tải trọng động, va đập, giảm độ êm dịu và sựbám của bánh xe

- Chiều cao trọng tâm lớn do đảm bảo khoảng cách làm việc của cầu xe Do vậy ảnhhưởng đến tính ổn định và chiếm không gian lớn

- Nối cứng bánh xe dễ gây nên chuyển vị phụ

Bộ phận đàn hồi với hệ thống treo phụ thuộc có thể là với nhíp lá, lò xo hoặc buồngkhí Thường gặp trên ô tô tải, buýt, đoàn xe, các loại ô tô con có tính cơ động cao

b) Hệ thống treo độc lập

Hai bánh xe hai bên chuyển động độc lập với nhau Sự dịch chuyển của bánh xenày không ảnh hưởng đến bánh xe khác Trong kết cấu hai bánh xe không liên kết cứng vớibởi vậy cho phép bánh xe có thể dịch chuyển “độc lâp”

Ưu điểm của hệ thống treo độc lập:

- Khối lượng phần không được treo nhỏ nên giảm sự va đập và phát sinh tải trọngđộng

- Đảm bảo động học được đúng và chính xác hơn, tuỳ theo kết cấu mà giảm được độtrượt ngang, độ mài mòn của lốp

- Khi chịu lực bên (lực ly tâm, lực gió bên, đường nghiêng), hai bánh xe liên kết cứngbởi vậy hạn chế hiện tượng trượt bên bánh xe

- Có không gian bố trí các bộ phận khác: hạ thấp trọng tâm, tăng độ ổn định khichuyển động

- Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ tháo lắp và sửa chữa

Hiện nay hệ thống treo độc lập được sử dụng trên ô tô con vận tốc cao và ô tô buýt

1.2 Giới thiệu về xe cơ sở.

Hyundai Grand i10 sở hữu kích thước lớn nhất trong phân khúc với số đo Dài x Rộng

x Cao lần lượt là 3,765 x 1,660 x 1,505 (mm) với phiên bản hatchback và 3,995 x 1,660 x1,505 (mm) với phiên bản sedan Khoảng sáng gầm xe của 2 phiên bản đều là 112mm cùngchiều dài cơ sở 2,425mm Các kích cỡ của xe vượt trội trong phân khúc, đem đến một chiếc

xe đô thị cá tính mà vẫn rộng rãi hàng đầu

 Hyundai Grand i10 sedan & hatchback có 2 lựa chọn động cơ gồm: Động cơ Kappa1.0L sản sinh 66 mã lực, 94 Nm mô-men xoắn cực đại và động cơ Kappa 1.2L sản sinh

công suất 87 mã lực, 120Nm mô-men xoắn cực đại Đi kèm theo đó là 2 lựa chọn hộp số,bao gồm hộp số tự động 4 cấp được áp dụng tỷ số truyền mới, chiếc xe đem đến khả năngtăng tốc mạnh mẽ, chuyển số mượt mà và tối ưu cho việc tiêu hao nhiên liệu Bên cạnh đó

là hộp số sàn 5 cấp cho khả năng chuyển số nhẹ nhàng cùng tiết kiệm nhiên liệu tối đa, đemđến khả năng điều khiển dễ dàng và thú vị cho người lái. 

Hình 1.3 Tuyến hình Hyundai Grand i10

+ Tải trọng của toàn xe khi không tải Go : G0 = 969 (kg)

+ Tải trọng của toàn xe khi đầy tải GT : GT = 1334 (kg)

+ Tải trọng đặt lên cầu trước khi không tải G01 = 475 (kg)

+ Tải trọng đặt lên cầu sau khi không tải G02: G02 = 494 (kg)

+ Tải trọng đặt lên cầu trước khi đầy tải GT1: GT1 = 654 (kg)

+ Tải trọng đặt lên cầu sau khi đầy tải GT2: GT2 = 680 (kg)

+ Chiều dài cơ sở của xe L: L = 2425 (mm)

+ Kích thước bao dài x rộng x cao: 3765 x 1660 x 1505 (mm)

+ Kí hiệu lốp: 165/65R14

+ Khoảng sáng gầm xe khi đầy tải Hmin: Hmin = 112 (mm)

+ Khối lượng không được treo của cầu trước mkt1: mkt1 = 30 (kg)

+ Khối lượng của một bánh xe mbx: mbx = 10 (kg)

+ Bán kính bánh xe rbx: rbx = 268 (mm)

+ Công thức bánh ôtô: FWD

+ Chiều rộng cơ sở của cầu trước B01: B01 = 1479 (mm)

+ Chiều rộng cơ sở của cầu sau B02: B02 = 1493 (mm)

+ Chiều cao trọng tâm xe khi đầy tải Hg: Hg = 600 (mm)

+ Khoảng cách từ trọng tâm của xe tới cầu sau a: a = 1188,25 (mm)

+ Khoảng cách từ trọng tâm của xe tới cầu sau b: b = 1236,75 (mm)

1.3 Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế

1.3.1 Hệ thống treo độc lập

a Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang

Một đòn ngang phía trên và một đòn ngang phía dưới Mỗi một đòn ngang khôngphải chỉ là một thanh mà thường có cấu tạo dạng khung hình tam giác hoặc hình thang Cấutạo như vậy cho phép các đòn ngang làm được chức năng của bộ phận dẫn hướng Đầutrong của mỗi đòn ngang được liên kết bản lề với khung hoặc dầm ô tô Đầu còn lại đượcliên kết với đòn ngang đứng bởi các khớp cầu Bánh xe được cố định với đòn đứng Nếu là

bánh xe dẫn hướng thì bánh xe cùng đòn đứng có thể quay quanh một trụ để quay bánh xekhi quay vòng

Hình 1.4 Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang

Ưu điểm hệ thống treo hai đòn ngang:

- Trọng tâm xe thấp cho phép tăng độ võng tĩnh, độ võng động, do đó làm tăng độ

êm dịu chuyển động của xe

- Nó cho phép giảm dao động, tăng khả năng bám đường vì vậy tăng tính ổn định vàđiều khiển

-Tăng khả năng bám đường, cho nên tăng được tính ổn định và điều khiển

Nhược điểm hệ thống treo hai đòn ngang:

- Có kết cấu phức tạp, gồm nhiều đòn liên kết với nhau

- Không gian để bố trí hệ thống treo hai đòn ngang lớn

- Khi bánh xe dao động xuất hiện góc ngang bánh xe

- Hệ thông treo này có thể bố trí ở cả hệ thống treo trước và treo sau

b Hệ thống treo Mc.Pherson

Cấu tạo hệ thống treo Mc.pherson bao gồm một đòn treo dưới Đầu trong của đòntreo được liên kết bản lề với khung hoặc dầm ô tô, đầu ngoài liên kết với thanh xoay đứngđồng thời là vỏ của giảm chấn ống thủy lực Đầu trên của giảm chấn ống thủy lực liên kếtvới gối tựa trên khung hoặc vỏ xe Phần tử đàn hồi là lò xo được đặt một đầu tì vào tấmchặn trên vỏ giảm chấn còn một đầu tì vào gối tựa trên khung hoặc vỏ ô tô Trụ bánh xeđược lắp cố định với trụ xoay đứng

A

Hình 1.5Sơ đồ cấu tạo hệ Mc.Pherson.

1.Giảm chấn đồng thời là trụ đứng 2 Đòn ngang dưới 3 Bánh

Ưu điểm hệ thống treo Macpherson:

Nếu so sánh với hệ thống treo hai đòn ngang thì hệ thống treo Mc, Pherson có kếtcấu đơn giản, ít chi tiết so với các hệ thống treo khác, không chiếu nhiều diện tích vậy giảmnhẹ khối lượng không được treo Ta có thể bố trí thêm những kết cấu khác Dễ dàng bố trítrong khoang động cơ

Nhược điểm hệ thống treo Macpherson :

 Do giảm chấn vừa làm chức năng giảm chấn vừa làm nhiệm vụ của của trụđứng nên giảm chấn cần phải có độ cứng vững và độ bền cao hơn do đó giáthành hệ thống treo Macpherson sẽ cao hơn

 Khó giảm chiều cao mũi xe vì giảm chấn và lò xo được thiết kế cùng nhau

 Có khả năng gây ra sự thay đổi góc nghiêng bánh xe, vết bánh xe

 Chiều cao trọng tâm dao động lớn

 Thay đổi góc lắc ngang của bánh xe

Hệ thống treo này được sử dụng phổ biến trên những xe con hiện đại, đặc biệt trên ô

tô cầu trước chủ động dẫn hướng

c Hệ thống treo đòn dọc

Hệ thống treo đòn dọc là hệ thống treo bố trí đối xứng qua trục dọc với mỗi bên cómột đòn (5) bố trí dọc theo xe Một đầu dòn dọc được nối cứng với trục bánh xe (6), mộtđầu được lên kết với khung vỏ bởi khớp trụ quay (3) (4) Quỹ đạo chuyển động của tâm trụcbánh xe BC là quỹ đạo tròn, tâm là khớp quay, bán kính bằng chiều dài đòn dọc Khi xe

Hình 1.6 - Cấu tạo hệ treo đòn dọc.

1 Giá treo phía sau 2.Giá đỡ của đòn dọc 3.Trục của ổ đỡ 4.Cao sau đỡ

5.Đòn dọc 6.Trục bánh xe 7.Cơ cấu phanh 8.Mâm phanh 9.Vấu hạn chế 10.Giảm chấn

11.Lò xo trụ

Bộ phận đàn hồi của HTT thương là lò xo trụ hoặc thanh xoắn Lò xo thường đượclồng vào giảm chấn để giảm không gian chiếm chỗ Do có kết cấu như vậy, nên hệ treo nàychiếm ít không gian và đơn giản về kết cấu, giá thành hạ Hệ treo này thường được bố trícho cầu sau bị động, khi máy đặt ở phía trước, cầu trước là cầu chủ động

Kết luận: Hệ thống treo này thường được bố trí ở hệ thống treo trước ô tô con

d Hệ thống treo đòn dọc có thanh liên kết

Hình 1.7 Cấu tạo hệ thống treo đòn dọc có thanh liên kết

.

Hệ thống treo đòn dọc có thanh ngang liên kết là hệ thống treo là hệ thống treo đòndọc có bố trí thêm thanh liên kết ngang 1 trên hai đòn dọc 5 Tác dụng của thanh liên kếtngang là nhằm liên kết các chuyển vị của hai bánh xe, đồng thời đảm nhận chức năng củacủa thanh ổn định ngang

Khi ô tô chuyển động dưới tác dụng của lực bên (lực ly tâm trên đường vòng, lực gióbên, mặt đường nghiêng), phản lực thẳng đứng tác dụng lên các bánh xe khác nhau Bênbánh xe bị tang tải dịch chuyển dần thân xe, bên bánh xe giảm tải dịch chuyển xa thân xe

Sự thay đổi đó gây nên góc nghiêng ngang thân xe ψ Với kết cấu hệ thống treo đòn dọc cóthanh ngang liên kết, cầu xe bị xoay đi một góc δs Góc quay δs được gọi là góc “tự điềukhiển cầu xe” và có ảnh hưởng xấu đến tính chất ổn định của ô tô Trên ô tô con góc δs bịgiới hạn trong khoảng nhỏ

Trên HTT đòn dọc có thanh ngnag liên kết, nhờ than liên kết nên giá trị góc δs nhỏhơn trên HTT đòn dọc Mặt khác, thanh liên kết ngnag giúp các bánh xe có khả năng chịulực bên tốt hơn, các khớp trụ 6 có độ bền cao hơn

Thanh liên kết thường có độ cứng xoắn nhỏ (có tiết diện tròn hở, tam giác hoặc rảnhdọc) nhằm đảm nhận vai trò của thanh ổn định ngang trên HTT

Kết cấu của HTT này có ưu điêm là gọn, khối lượng nhỏ, dễ dàng chế tạo hàng loạt,lắp ráp thuận lợi do vậy hiện nay được dùng rộng rãi trên một số ô tô con cầu sau bị động,giá thành tấp hoặc trung bình

HTT thuộc loại nửa phụ thuộc, nửa độc lập Tính chất phụ thuộc hay độc lập tùythuộc vào độ cứng và vị trí của thanh ngang liên kết với đòn dọc Nếu thanh ngang liên kếtđặt gần khớp 6, HTT có tính chất HTT độc lập, nếu thanh ngang liên kết đặt gần với trụcbánh xe, HTT có tính chất của HTT phụ thuộc

Kết luận: Hệ thống treo này thường được bố trí ở hệ thống treo trước ô tô con.

1.3.2 Hệ thống treo phụ thuộc

* Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá

a) Sơ đồ cấu tạo

Cấu tạo gồm: Dầm cầu, nhíp lá, giảm chấn

Hình 1.8: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá

1 – Dầm cầu; 2 – Nhíp lá; 3 – Quang treo; 4 – Cơ cấu

phanh; 5 – Giảm chấn; 6 – Khớp trụ

Dầm cầu là ống thép liên kết cứng với nhíp nhờ các bộ quang treo.Hai đầu dầm cầu bốtrí cơ cấu phanh và moay ơ bánh xe Nhíp lá bao gồm các lá nhíp ghép lại, lá nhíp chínhđược cuốn tròn ở hai đầu để tạo thành các khớp trụ

Đầu sau của nhíp lá cố định trên khung xe và có thể quay tương đối nhờ các ổ cao su.Đầu trước là khớp trụ di động theo kết cấu quang treo Quang treo bố trí trên khung xe, tạo

điều kiện cho nhíp lá biến dạng tự do đồng thời có thể truyền lực dọc từ bánh xe lên khung

và ngược lại Các lực bên có thể truyền từ khung xe qua khớp trụ, lá nhíp quang nhíp, dầmcầu tới bánh xe Giảm chấn bắt giữa dầm cầu và khung xe được đặt nghiêng về phía trước.b) Ưu điểm

₋ Nhíp vừa là cơ cấu đàn hồi, vừa là cơ cấu dẫn hướng và một phần làm nhiệm vụgiảm chấn nghĩa là thực hiện toàn bộ chức năng của hệ thống treo Do đó kết cấu hệthống treo sẽ đơn giản

₋ Với chức năng là bộ phận dẫn hướng, nhíp có thể truyền được lực dọc (lực kéo hoặclực phanh) và lực ngang từ bánh xe qua cầu xe lên khung Chức năng đàn hồi theophương thẳng đứng

₋ Ngoài ra nhíp cũng có khả năng truyền các mômen từ bánh xe lên khung Đó làmômen kéo hoặc mômen phanh

c) Nhược điểm

₋ Trọng lượng nhíp nặng hơn tất cả các bộ phận đàn hồi khác, nhíp kể cả giảm chấnchiếm từ 5,5% - 8% trọng lượng bản thân ôtô

₋ Vì có ma sát giữa các lá nhíp nên nhíp khó hấp thu các rung động nhỏ từ mặt đường

₋ Thời hạn phục vụ ngắn do các ứng suất ban đầu, do trạng thái ứng suất phức tạp, dolực tác động và lặp lại nhiều lần

₋ Đường đặc tính đàn hồi đòi hỏi phải là đường cong nhưng trong thực tế độ cứng củabản thân nhíp lại là hằng số

₋ Khối lượng của phần không được treo lớn, dễ phát sinh lực va đập và có thể ảnhhưởng đến độ êm dịu chuyển động

d) Phạm vi ứng dụng

Hệ thống treo phụ thuộc nhíp lá thường được dùng cho các xe tải và xe bus trung bình

và lớn, xe hai cầu chủ động khả năng việt dã cao

* Hê thống treo phụ thuộc loại lò xo xoắn

a) Sơ đồ cấu tạo

₋ Loại cầu sau là cầu bị động

Hệ thống treo phụ thuộc loại lò xo xoắn với cầu sau bị động có cấu tạo như Hình 1 Dầm cầu sau là dầm cầu cứng, trên dầm cầu này đặt lò xo trụ và giảm chấn gần sát bánh xe Lò xo trụ bao ngoài giảm chấn bởi vậy chiếm ít không gian xe Dẫn hướng cho cầu thông qua hai đòn dọc dưới và một đòn dọc trên Các gối đỡ đều dùng ổ xoay bằng cao

su dày Liên kết của hệ thanh đòn dọc này đảm bảo sự chuyển động song phẳng của tâm trục cầu xe, khả năng truyền lực dọc vững chắc Đòn trên có kết cấu đủ để truyền lực bên giữa khung xe và cầu Trên 2 đòn dọc dưới có đòn ngang nhỏ liên kết bu lông tạo nên thanh ổn định Thanh ổn định làm việc chỉ khi hai đòn dọc dưới có vị trí khác nhau và đòn dọc đóng vai trò là một phần của thanh ổn định chữ U.

Hình 1.9: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc lò xo xoắn

1 – Giảm chấn; 2 – Lò xo trụ; 3 – Dầm cầu; 4 – Đòn ngang; 5 – Cơ

cấu phanh; 6 – Đòn dưới; 7 – Dây phanh tay; 8 – Thanh ổn định

ngang

₋ Loại cầu sau là cầu chủ động

Chuyển vị của bánh xe so với thân xe được quyết định bởi số cấu trúc liên kết các đòngiằng Lực ngang, lực dọc thực hiện truyền qua bộ phận dẫn hướng Số lượng đòn có thể làđối xứng (2 trên, 2 dưới) hay không đối xứng (1 trên, 2 dưới) Cơ cấu liên kết 4 khâu nhưvậy cũng đa dạng (hình bình hành, hình thang), tuy nhiên quan trọng là: khi bánh xe dịchchuyển theo phương thẳng đứng, chuyển vị khác xảy ra nhỏ nhất

Hình 1.10: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc nhiều đòn treo

1 – Giảm chấn; 2 – Lò xo trụ; 3 – Cơ cấu watta; 4 – Dầm cầu; 5 – Đòn dọc trên; 6 – Cơ

cấu phanh; 7 – Thanh ổn định; 8 – Đòn dọc dưới

a) Ưu diểm

₋ Trọng lượng nhỏ hơn rất nhiều nhíp, dễ dàng bố trí và không tốn không gian

₋ Tuổi thọ cao do chỉ chịu tải trọng thẳng đứng

₋ Dễ dàng ra công chế tạo, tiện lợi gia công trong dây truyền, dễ lắp ghép thay thế

₋ Đường đặc tính đàn hồi là đường cong trơn

₋ Mức độ hấp thụ năng lượng trên một đơn vị khối lượng lớn hơn nhíp

Trong giảm chấn, piston di chuyển trong xy lanh, chia không gian trong thành hai buồng A và B ở đuôi của xy lanh thuỷ lực có một cụm van bù Bao ngoài vỏ trong là một lớp vỏ ngoài, không gian giữa hai lớp vỏ là buồng bù thể tích chất lỏng và liên hệ với B quacác cụm van một chiều (III, IV)

Buồng C được gọi là buồng bù chất lỏng, trong C chỉ điền đầy một nửa bên trong là chất lỏng, không gian còn lại chứa không khí có áp suất bằng áp suất khí quyển

Các van (I) và (IV) lần lượt là các van nén mạnh và nén nhẹ, còn các van (II) và (III)lần lượt là các van trả mạnh và trả nhẹ của giảm chấn

Giảm chấn hai lớp vỏ có cấu tạo như sau:

Trong một giảm chấn một lớp vỏ không còn bù dầu nữa mà thay thế chức năng của

nó là buồng 8 chứa khí nén có P = 23 KG/cm2 đây là sự khác nhau giữa giảm chấn một lớp

vỏ và hai lớp vỏ

Khi piston dịch chuyển xuống dưới tạo nên sự chênh áp, dẫn đến mở van 1, chấtlỏng chảy nên phía trên của piston Khi piston đi lên làm mở van 7, chất lỏng chảy xuốngdưới piston Áp suất trong giảm chấn sẽ thay đổi không lớn và dao động xung quanh vị trícân bằng với giá trị áp suất tĩnh nạp ban đầu, nhờ vậy mà tránh được hiện tượng tạo bọt khí,

là một trạng thái không an toàn cho sự làm việc của giảm chấn Trong quá trình làm việc

* So sánh giữa hai loại giảm chấn:

So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có các ưu điểm sau:+ Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà

sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn

+ Điều kiện toả nhiệt tốt hơn

+ Giảm chấn có piston ngăn cách có thể làm việc ở bất kỳ góc nghiêng bố trí nào Nhược điểm của loại giảm chấn một lớp vỏ là:

+ Làm việc kém tin cậy, có thể bị bó kẹt trong các hành trình nén hoặc trả mạnh.+ Có tính công nghệ thấp, bao kín không tốt

+ Tuổi thọ của phớt và độ mòn của piston với ống dẫn hướng cao

Hình 1.12 Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn hai lớp vỏ

+ Nguyên lý làm việc:

Ở hành trình nén bánh xe tiến lại gần khung xe, lúc đó ta có thể tích buồng B giảmnên áp suất tăng, chất lỏng qua van (I) và (IV) đi lên khoang A và sang khoang C ép khôngkhí ở buồng bù lại Trên nắp của giảm chấn có phớt che bụi, phớt chắn dầu và các lỗ ngang

để bôi trơn cho trục giảm chấn trong quá trình làm việc

Ở hành trình trả bánh xe đi xa khung xe, thể tích buồng B tăng do đó áp suất giảm,chất lỏng qua van (II, III) vào B, không khí ở buồng bù giãn ra, đẩy chất lỏng nhanh chóngđiền đầy vào khoang B

Trong quá trình làm việc của giảm chấn để tránh bó cứng bao giờ cũng có các lỗ vanlưu thông thường xuyên Cấu trúc của nó tuỳ thuộc vào kết cấu cụ thể Van trả, van nén củahai cụm van nằm ở piston và xylanh trong cụm van bù có kết cấu mở theo hai chế độ, hoặc

các lỗ van riêng biệt để tạo nên lực cản giảm chấn tương ứng khi nén mạnh, nén nhẹ, trả

mạnh, trả nhẹ

Khi chất lỏng chảy qua lỗ van có tiết diện rất nhỏ tạo nên lực ma sát làm cho nónggiảm chấn lên Nhiệt sinh ra truyền qua vỏ ngoài (8) và truyền vào không khí để cân bằngnăng lượng

+ Ưu điểm của giảm chấn hai lớp có độ bền cao, giá thành hạ làm việc tin cậy ở cảhai hành trình, trọng lượng nhẹ

+ Nhược điểm là khi làm việc ở tần số cao có thể xảy ra hiện tượng không khí lẫnvào chất lỏng làm giảm hiệu quả của giảm chấn

* So sánh giữa hai loại giảm chấn:

So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có các ưu điểm sau:+ Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà

sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn

+ Điều kiện toả nhiệt tốt hơn

+ Giảm chấn có piston ngăn cách có thể làm việc ở bất kỳ góc nghiêng bố trí nào Nhược điểm của loại giảm chấn một lớp vỏ là:

+ Làm việc kém tin cậy, có thể bị bó kẹt trong các hành trình nén hoặc trả mạnh.+ Có tính công nghệ thấp, bao kín không tốt

+ Tuổi thọ của phớt và độ mòn của piston với ống dẫn hướng cao

1.3.4 Lựa chọn phương án thiết kế

Trên cơ sở xe thiết kế là loại xe con có 5 chỗ ngồi, hệ thống treo thường được sửdụng là hệ thống treo độc lập, trong đó có hệ thống treo 2 đòn ngang, hệ thống treo 1 đònngang (Mc.Pherson), hệ thống treo đòn dọc, hệ thống treo đòn chéo

Đối với cầu trước có thể sử dụng hệ thống treo 2 đòn ngang hoặc hệ thống treo 1 đònngang (Mc.Pherson) Ở đây chọn kết cấu hệ thống treo kiểu Mc.Pherson bởi hệ treo này cócác đặc điểm sau đây : so với cấu tạo hệ treo 2 đòn ngang thì cấu trúc này ít chi tiết, có thểgiảm nhẹ khối lượng phần không được treo, không gian chiếm chỗ nhỏ, có khả năng giảiphóng được nhiều khoảng không phía trong dành cho khoang truyền lực hoặc khoang hànhlý

Đối với cầu sau là ta sử dụng treo phụ thuộc thanh xoắn. Trong quá trình chuyển độngvết bánh xe được cố định, do vậy độ mòn lốp xe ít Khi chịu lực bên (Ly tâm, đường ngang,gió bên) hai bánh xe liên kết cứng làm hạn chế hiện tượng trượt bên của bánh xe Côngnghệ chế tạo đơn giản; Số lượng các chi tiết ít; Dễ tháo lắp, sửa chữa và bảo dưỡng; Giáthành thấp

Giới thiệu số liệu ban đầu và số liệu tham khảo

+ Tải trọng của toàn xe khi không tải Go : G0 = 969 (kg)

+ Tải trọng của toàn xe khi đầy tải GT : GT = 1334 (kg)

+ Tải trọng đặt lên cầu trước khi không tải G01 = 475 (kg)

+ Tải trọng đặt lên cầu sau khi không tải G02: G02 = 494 (kg)

+ Tải trọng đặt lên cầu trước khi đầy tải GT1: GT1 = 654 (kg)

+ Tải trọng đặt lên cầu sau khi đầy tải GT2: GT2 = 680 (kg)

+ Chiều dài cơ sở của xe L: L = 2425 (mm)

+ Kích thước bao dài x rộng x cao: 3765 x 1660 x 1505 (mm)

+ Khoảng sáng gầm xe khi đầy tải Hmin: Hmin = 112 (mm)

+ Khối lượng không được treo của cầu trước mkt1: mkt1 = 30 (kg)

+ Khối lượng của một bánh xe mbx: mbx = 10 (kg)

+ Bán kính bánh xe rbx: rbx = 268 (mm)

+ Công thức bánh ôtô: FWD, Kí hiệu lốp: 165/65R14

+ Chiều rộng cơ sở của cầu trước B01: B01 = 1479 (mm)

+ Chiều rộng cơ sở của cầu sau B02: B02 = 1493 (mm)

+ Chiều cao trọng tâm xe khi đầy tải Hg: Hg = 600 (mm)

+ Khoảng cách từ trọng tâm của xe tới cầu sau a: a = 1188,25 (mm)

+ Khoảng cách từ trọng tâm của xe tới cầu sau b: b = 1236,75 (mm)

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO

TRƯỚC

Có rất nhiều chỉ tiêu để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô như tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động, trong đồ án này đánh giá độ êm dịu của ôtô thôngqua tần số dao động riêng ω Đối với xe con (xe cơ sở tham khảo) thì tần số dao động riêng nằm trong khoảng ω = 6,2 – 9,4 (rad/s) nhằm đảm bảo không gây mệt mỏi cho người lái cũng như hành khách trên xe

Do đó chọn ω= 8 (rad/s)

2.1.1 Xác định độ cứng của treo thông qua tần số dao động riêng của cơ hệ.

Độ cứng của hệ thống treo được xác định thông qua tần số dao động riêng:

C t = M

Trong đó:

+ Ct : Độ cứng của treo đối với một bánh xe (N/m)

+ M: Khối lượng phần treo của ôtô đặt lên cầu (kg)

+ω: Tần số dao động riêng của khối lượng phần treo

đã chọn ω= 8 (rad/s) (3.2)Khi xe ở trạng thái không tải thì khối lượng của phần được treo :

(3.3)

Với - Khối lượng không được treo của cầu trước.(Kg)

- Tải trọng đặt lên cầu trước khi không tải (Kg)

- Khối lượng của phần được treo ở trạng thái không tải

= 30 + 2.10 = 50 (kg) (3.4)

Trong đó:

- Khối lượng không treo cầu trước ( chưa gồm khối lượng bánh xe)

- Khối lượng của một bánh xe ( mbx = 10 kg)

Khi xe ở trạng thái đầy tải thì khối lượng của phần được treo :

- Độ cứng một bên hệ thống treo trước khi xe ở trạng thái không tải (N/m)

- Độ cứng một bên hệ thống treo trước khi xe ở trạng thái đầy tải (N/m)

Độ cứng của 1 bên hệ treo được lấy từ giá trị trung bình:

(N/m)

2.1.2 Xác định hành trình tĩnh của bánh xe (độ võng tĩnh của hệ thống treo)

a) Độ võng tĩnh của hệ thống treo (ở chế độ đầy tải):

f t = g

ω2

+ ft: Hành trình tĩnh của bánh xe (m)

+ g: Gia tốc trọng trường (m/s2) chọn g = 9,81 (m/s2)

+ ω: Tần số dao động riêng của khối lượng phần treo (rad/s)

+ Hành trình tĩnh của một bánh xe cầu trước

2.1.3 Xác định hệ số cản trung bình của giảm chấn

Hệ số dập tắt dao động của hệ thống treo được tính theo công thức:

Trong đó:

+ D : Hệ số dập tắt dao động của khối lượng phần treo (rad/s)

+ ω: Tần số dao động riêng của khối lượng phần treo (rad/s)

2.2 Tính toán dẫn hướng hệ thống treo trước Mc.pherson

* Các thông số hình học của hệ thống treo

+ Độ võng tĩnh tĩnh của hệ treo khi không tải f0t: f0t = 107,7 (mm)

+ Khoảng cách từ tâm quay bánh xe tới đòn dưới kc: kc = 60 (mm)

+ Khoảng cách từ mặt đường tới tâm quay trụ đứng hO2: hO2 = 880(mm)

2.2.1 Tính toán động học các bộ phận dẫn hướng

a) Xây dựng họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson:

Để xác định động học của hệ thống treo Macpherson ta dùng phương pháp đồ thị (họa đồ) theo các bước tuần tự như sau:

+ Kẻ đường nằm ngang dd để biểu diễn mặt phẳng đường

+ Vẽ đường trục đối xứng của xe A0m, A0m vuông góc với dd tại A0

+ Trên A0m ta đặt các đoạn: A0A1 = Hmin = 112 (mm)

A1A2 = fđ = 130 (mm)

A2A3 = ft = 153 (mm)

A3A4 = f0t = -107,7 (mm)

Trong các đoạn trên thì chiều của các đoạn được lấy hướng lên trên, còn đoạn A3A4

mang dấu âm lên hướng xuống

+ Trên mặt phẳng đường A0d đặt A0B0 = B01/2 =1479/2 = 739,5 mm, B0 chính là điểm tiếp xúc của bánh xe với mặt đường

+ Tại B0 dựng đường B0z tạo với A0d 1 góc 0 = 1o30’, B0z chính là phương của bánhxe

+ Trên đường B0 lấy ra phía ngoài của bánh xe một đoạn B0C0 = = 25 mm

+ Tại C0 dựng C0n: Đường nghiêng ngang của tâm trụ quay đứng giả tưởng với 0

= 8o so với phương thẳng đứng

+ Trên C0n tìm điểm O2 là điểm liên kết của giảm chấn với tai xe O2 cách mặt đường một đoạn 880mm

+ Trên đoạn B0z lấy B0B = rbx =268 mm, B là tâm quay của bánh xe

+ Từ B dựng đường thẳng song song với mặt phẳng đường dd , đường này cắt C0n tại C2 C2 chính là điểm nối lý thuyết bánh xe với trụ xoay đứng (giảm chấn)

+ Trên C0n, từ C2 lấy về phía dưới 1 đoạn C2C1 = kc = 60 mm, C1 chính là vị trí khớp ngoài của đòn ngang ở trong trường hợp xe không tải Tại vị trí này tâm quay của đòn ngang phải cao hơn hoặc ngang bằng vị trí A4 trên đường A0m

+ Khi hệ treo biến dạng lớn nhất nếu coi thân xe đứng yên thì bánh xe dịch chuyển tịnh tiến lên phía trên tới điểm B1 ( nếu coi khoảng cách giữa hai vết lốp bánh xe ở trạng thái này là thay đổi không đáng kể so với trạng thái xe không tải)

Khi đó

B0B1 = A1A4 = fđ + ft - f0t = 130 + 153 – 107,7 = 175,3 (mm)

Từ B1 kẻ B1q // ddTrên B1q đặt B1D1 = B0C = = 25 (mm)

Nối D1O2 thì D1O2 là đường tâm trụ xoay đứng ở vị trí hệ treo biến dạng lớn nhất Trong quá trình chuyển dịch bánh xe, khoảng cách C0C1 không thay đổi Do đó trên D1O2 tađặt D1D2 = C0C1 D2 là vị trí khớp cầu ngoài của đòn ngang ứng với trạng thái hệ treo biến dạng lớn nhất

Như vậy C1D2 sẽ cùng nằm trên một cung tròn có tâm là khớp trong O1 của đòn ngang, bán kính là chiều dài đòn ngang ld ( chưa biết ) Tâm khớp trong O1 phải nằm trên đường trung trực C1D2

Tiến hành xác định vị trí O1 bằng cách tìm điểm gặp nhau giữa đường trung trực của

C1D2 và đường song song với mặt đường kẻ từ A4, ứng với vị trí hệ treo biến dạng lớn nhất

O1 chính là khớp quay của đòn ngang

- Nếu kéo dài C1O1 và kẻ đường vuông góc với O2C0 thì chúng gặp nhau tại P P là tâm quay tức thời của bánh xe trong mặt phẳng ngang

- Nối P với B0, PB0 cắt đường đối xứng của xe tại S S là tâm quay tức thời của cầu

xe và cũng là tâm quay tức thời của thùng xe trong mặt phẳng ngang cầu xe

Đến đây tìm được độ dài của đòn ngang và vị trí các khớp xoay của hệ treo (O1,

O2,C1) Độ dài đòn ngang thực tế Ld sẽ bằng độ dài C1O1 nhân với tỷ lệ xích

Với cách tính trên ta tính đươc Ld = 385 (mm)

Họa đồ động học hệ thống treo được thể hiện trên hình 3.1

Hình 2.1 Động học trên hệ thống treo

b) Xây dựng lại mối quan hệ động học.

* Mối liên hệ giữa góc nghiêng của giảm chấn δ và độ võng ΔH

Dựa vào họa đồ động học đã xây dựng được ở phần trên và mối quan hệ động học của hệ thống treo Mc.Pherson ta đi xây dựng mối quan hệ hình học:

+ Trước tiên đi thiết lập mối liên hệ giữa α và δ:

( với α là góc tạo bởi đòn ngang và mặt phẳng nằm ngang)

Từ hình vẽ 3.2 suy ra độ dài của các đoạn:

OC1 = Ld.sin(α) (3.14)

Và OC2 = O2C1.tg(δ) = (OO2 + OC1).tg(δ) (3.15)

Mặt khác thì ta có OC2 = O1C2 - OO1 = Ldcos(α) - OO1 (3.16)

Vậy từ 3.15 và 3.16 suy ra: OC2 = Ld.cos(α) - OO1 = (OO2 + OC1)tg(δ)

Ld.cos(α) - OO1 = (OO2 + Ld.sin(α))tg(δ) tg(δ) = Ld.cos(α) - OO1/(OO2 + Ld.sin(α))

C1 sẽ di chuyển đến điểm C1H với C1C1H = ΔH

Mặt khác: sin(α) = (OC1 - C1C1H)/Ld

Vậy suy ra α = arcsin[(OC1 - ΔH)/Ld] (3.19)

Trong đó: OC1 = Ldsin(αo) = 385,3.sin(11,790) = 78,72 (mm)

Thay vào công thức 3.17 được:

Từ đó ta có thể lập được mối quan hệ giữa ΔH và δ khi ΔH thay đổi từ fmin = -107,7đến fmax,với fmax = fđ + ft - f0t = 130 + 153 – 107,7 = 175,3 mm, là độ võng lớn nhất của hệthống treo

8 8.5 9 9.5 10 10.5

Mối quan hệ giữa góc nghiêng của giảm chấn gama và delta H

* Mối liên hệ giữa độ dịch chuyển ngang của bánh xe ΔB và độ võng ΔH.

ΔB là độ dịch chuyển ngang của bánh xe, từ hình vẽ 3.2 ta có:

ΔB = Ld.cos(α) – O1C2 = Ld [cos(α) - cos(α0)] =

= Ld [cos(α) - cos(11,79)] (3.21)Trong đó được tính theo công thức 3.19:

α = arcsin[(OC1 - ΔH)/Ld]

Với OC1 = Ld.sin(αo) = 385,3.sin(11,790) = 78,72 (mm)

Từ đó ta suy ra đồ thị quan hệ giữa ΔB và ΔH khi ΔH thay đổi từ fmin đến fmax:

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 -4

-2 0 2 4 6 8

10Mối quan hệ giữa ΔB và delta H

2.2.2 Động lực học hệ thống treo Mac Pherson

Khi ô tô chuyển động trên nền đường, tại bánh xe có các thành phần lực tác dụng lên:

Các thành phần lực này tác dụng lên các đòn dẫn hướng của hệ thống treo thông qua cụm bánh xe Do vậy cần thiết xác định các chế độ tải trọng tác động lên đòn của bộ phận dẫn hướng

a) Trường hợp xe chỉ chịu tải trọng động theo phương thẳng đứng:

Trong trường hợp này, hệ thống treo chưa làm việc chỉ có tác dụng của tải trọng thắng đứng xét khi xe đầy tải Khi đó chỉ có lực Z, còn các lực X = 0 và Y = 0

Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên tâm bánh xe là:

Z1t = = = 3109,77 (N) (3.22)Nhưng do xe chịu tải theo chế độ tải trọng động cho nên:

Hình 2.4 phân tích lực khi có mặt lực Z

và momen MZ(yoz)

- ZAB cân bằng với Zlx : Zlx = Z.cosδ (3.24)

Thay số vào công thức 3.28 ta có: Zlx = 5908,56.cos80 = 5851,06 (N)

Tại đầu A lực dọc tác dụng

ZA = ZAB = Zlx = 5851,06 (N) (3.25)Lực Z gây ra lực ngang ZY và mô men MZ là:

ZY = Z.sinδ ( bỏ qua giá trị này) và MZ = Z.r0.cosδ

BZY = = = 1074,77 (N) (3.28)Như vậy tổng lực tác dụng lên đầu A và B là :

Đầu A: (3.29)

Trục dẫn hướng ( là vỏ giảm chấn chịu nén )

- Trên đòn ngang tại C có lực liên kết

Chiếu lực lên phương Ox : CY = (N)

- Các phản lực tại gối tựa D, E sẽ là:

Jmax _ Gia tốc phanh cực đại, lấy Jmax = 8 (m/s2).

Vậy suy ra: m1p = 1 + = 1,4

Thay vào công thức 3.34 được:

MX = X.rbx = 3592,8.268 = 962870,04 (N.mm) (3.38) Lực X0 gây nên các phản lực tại A và B là AX và BX