thiết kế hệ thống treo cho xe uaz

Phân loại: Hệ thống treo ôtô thờng đợc phân loại dựa vào cấu tạo của bộ phận đànhồi, bộ phận dẫn hớng và theo phơng pháp dập tắt dao động.. Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo bộ phận d

2.1 Phân tích các phơng án bố trí hệ thống treo: 82.2 Phân tích lựa chọn thiết kế bộ phận đàn hồi 102.3 Phân tích lựa chọn thiết kế giảm chấn 12

Chơng 5: Thiết kế quy trình công nghệ gia công một chi tiết cơ bản 69

Lời nói đầu

Trong sự phát triển kinh tế chung hiện nay, ôtô ngày càng đóng một vai tròhết sức quan trọng Nhu cầu về xe du lịch, xe t nhân trong nớc ngày một cao,chính vì vậy đã xuất hiện rất nhiều các doanh nghiệp t nhân, liên doanh,…Tuy nhiên trớc thực trạng mới chỉ là nhập linh kiện, phụ tùng lắp ráp từ nớcngoài cùng với đó là thuế nhập khẩu, … Đã làm cho giá xe tăng cao, gây khókhăn cho ngời tiêu dùng Một yêu cầu đặt ra là phải tăng đợc tỷ lệ nội địa hóatrong ngành ôtô, nhằm giảm đợc giá thành của một chiếc xe bán ra và thúc

đẩy đợc các ngành công nghiệp chế tạo máy trong nớc

Hệ thống treo là một hệ thống rất quan trọng trên ôtô, nó góp phần tạo nên

độ êm dịu, ổn định và tính tiện nghi của xe, giúp ngời ngồi có cảm giác thoải

mái dễ chịu Đối với đồ án tốt nghiệp đợc giao: “ Thiết kế hệ thống treo cho

xe UAZ ” và trớc những yêu cầu thực tế của ngành ôtô trong nớc

chơng 1

Tổng quan hệ thống treo

1.1 Lịch sử hình thành:

Xã hội loài ngời khi bắt đầu xuất hiện những phơng tiện vận tải đầu tiên

đã quan tâm đến vấn đề dao động của chúng Ngay từ khi xuất hiện những

ph-ơng tiện giao thông là xe kéo, ban đầu ngời ta nối cứng bánh xe với khung xe.Việc di chuyển chỉ thích hợp cho việc thồ hàng mà không tiện cho ngời ngồitrên xe Về sau con ngời tìm ra xăm lốp có thể giảm bớt đợc các chấn độngtrên xe Và khi khoa học phát triển đã tìm đợc nguyên tắc dập tắt các dao

động qua đó hình thành nên các hệ thống treo của các xe nh hiện nay

1.2 Công dụng và phân loại hệ thống treo:

Xe chuyển động có êm dịu hay không phụ thuộc chủ yếu vào chất lợngcủa hệ thống treo

Để đảm bảo công dụng nh đã nêu ở trên hệ thống treo thờng có 3 bộphận chủ yếu:

- Bộ phận hớng

- Bộ phận đàn hồi

- Bộ phận giảm chấn

 Bộ phận đàn hồi: nối đàn hồi khung vỏ với bánh xe, tiếp nhận lực thẳng

đứng tác dụng từ khung vỏ tới bánh xe và ngợc lại Bộ phận đàn hồi cócấu tạo chủ yếu là một chi tiết (hoặc 1 cụm nhi tiết) đàn hồi bằng kim

loại (nhíp, lò xo xoắn, thanh xoắn) hoặc bằng khí (trong trờng hợp hệthống treo bằng khí hoặc thuỷ khí)

 Bộ phận giảm chấn: Có tác dụng dập tắt nhanh chóng các dao độngbằng cách biến năng lợng dao động thành nhiệt năng toả ra ngoài Việcbiến năng lợng dao động thành nhiệt năng nhờ ma sát Giảm chấn trên ôtô là giảm chấn thuỷ lực, khi xe dao động, chất lỏng trong giảm chấn đ-

ợc pittông giảm chấn dồn từ buồng nọ sang buồng kia qua các lỗ tiết lu

Ma sát giữa chất lỏng với thành lỗ tiết lu và giữa các lớp chất lỏng vớinhau biến thành nhiệt nung nóng vỏ giảm chấn toả ra ngoài

 Bộ phận hớng: Có tác dụng đảm bảo động học bánh xe, tức là đảm bảocho bánh xe chỉ dao động trong mặt phẳng đứng, bộ phận hớng còn làmnhiệm vụ truyền lực dọc, lực ngang, mô men giữa khung vỏ và bánh xe

1.2.2 Phân loại:

Hệ thống treo ôtô thờng đợc phân loại dựa vào cấu tạo của bộ phận đànhồi, bộ phận dẫn hớng và theo phơng pháp dập tắt dao động

1.2.2.1 Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo bộ phận dẫn hớng:

- Hệ thống treo phụ thuộc: là hệ thống treo mà bánh xe bên trái và bên

phải đợc liên kết với nhau bằng dầm cứng (liên kết dầm cầu liền), cho nên khimột bánh xe bị chuyển dịch (trong mặt phẳng ngang hoặc thẳng đứng) thìbánh xe bên kia cũng bị dịch chuyển Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc làcấu tạo đơn giản rẻ tiền, và bảo đảm độ êm dịu chuyển động cần thiết cho các

xe có tốc độ chuyển động không cao lắm Nếu ở hệ thống treo phụ thuộc cóphần tử đàn hồi là nhíp thì nó làm đợc cả nhiệm vụ của bộ phận dẫn hớng

- Hệ thống treo độc lập: là hệ thống treo mà bánh xe bên phải và bánh

xe bên trái không có liên kết cứng Do đó sự dịch chuyển của một bánh xekhông gây nên sự dịch chuyển của bánh xe kia Tùy theo mặt phẳng dịchchuyển của bánh xe mà ngời ta phân ra hệ thống treo độc lập có sự dịchchuyển bánh xe trong mặt phẳng ngang, trong mặt phẳng dọc và đồng thờitrong cả hai mặt phẳng dọc và ngang.Hệ thống treo độc lập chỉ sử dụng ởnhững xe có kết cấu rời, có độ êm dịu của cả xe cao, tuy nhiên kết cấu của bộphận hớng phức tạp, giá thành đắt

- Hệ thống treo cân bằng: dùng ở những xe có tính năng thông qua cao

với 3 hoặc 4 cầu chủ động để tạo mối quan hệ phụ thuộc giữa hai hàng bánh

xe ở hai cầu liền nhau

a) b)

Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống treo

a) Hệ thống treo phụ thuộc b) Hệ thống treo độc lập

1.2.2.2 Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo của phần tử đàn hồi:

-Phần tử đàn hồi là kim loại: nhíp lá, lò xo, thanh xoắn

-Phần tử đàn hồi là khí nén gồm: phần tử đàn hồi khí nén có bình chứa

là cao su kết hợp sợi vải bọc làm cốt; dạng màng phân chia và dạng liên hợp

- Phần tử đàn hồi là thủy khí có loại kháng áp và không kháng áp

- Phần tử đàn hồi là cao su có loại làm việc ở chế độ nén và làm việc ởchế độ xoắn

1.2.2.3 Phân loại hệ thống treo theo phơng pháp dập tắt dao động:

- Dập tắt dao động nhờ các giảm chấn thủy lực gồm giảm chấn dạng

đòn và dạng ống

- Dập tắt dao động nhờ ma sát cơ học ở trong phần tử đàn hồi và trongphần tử hớng

2.1.2 Phân tích u, nhợc điểm của các phơng án bố trí:

2.1.2.1 Ưu điểm của hệ theo phụ thuộc:

Khi bánh xe dịch chuyển theo phơng thẳng đứng, khoảng cách hai bánh

xe (đợc nối cứng) không thay đổi Điều nàylàm cho mòn lốp giảm đối với ờng hợp treo độc lập Do hai bánh xe đợc nối cứng nên khi có lực bên tácdụng thì lực này đựơc chia đều cho hai bánh xe làm tăng khả năng truyền lựcbên của xe, nâng cao khả năng chống trợt bên

tr-Hệ treo phụ thuộc đợc dùng cho cầu bị động có cấu tạo đơn giản so với

hệ treo độc lập

Giá thành chế tạo thấp, kết cấu đơn giản, dễ tháo lắp, sửa chữa, bảo ỡng

d-2.1.2.2 Nhợc điểm của hệ treo phụ thuộc:

Do đặc điểm kết cấu của hệ thống treo phụ thuộc nên chúng có khối ợng không đợc treo rất lớn Trên cầu bị động khối lợngnày bao gồm khối lợngrầm thép, khối lợng cụm bánh xe, một phần nhíp hoặc lò xo và giảm chấn.Nếu là cầu chủ động thì nó gồm vỏ cầu và toàn bộ phần truyền lực bên trongcầu cộng với một nửa khối lợng đoạn các đăng nối với cầu Trong truờng hợp

l-là cầu dẫn hớng thì khối lợng của nó còn thêm phần các đòn kéo ngang, đònkéo dọc của hệ thống lái Khối lợng không đợc treo lớn sẽ làm cho độ êm dịuchuyển động không đợc cao và khi di chuyển trên các đoạn đờng gồ ghề sẽsinh ra các va đập lớn làm khả năng bám của bánh xe kém đi

Kết cấu của hệ treo phụ thuộc khá cồng kềnh, lớn và chiếm chỗ dớigầm xe Co hai bánh xe đợc lắp trên dầm cầu cứng nên khi dao động thì cả hệdầm cầu cũng dao động theo cho nên dới gầm xe phải có khoảng không gian

đủ lớn Do đó thùng xe cần phải nâng cao lên, làm cho trọng tâm xe nâng lên,

điều này không có lợi cho sự ổn định chuyển động của ôtô

Về mặt động học, hệ treo phụ thuộc còn gây ra một bất lợi khác là khimột bên bánh xe dao động thì bánh bên kia cũng dao động theo, chuyển dịchcủa bánh bên này phụ thuộc bánh bên kia và ngợc lại Điều đó gây mất ổn

định khi xe quay vòng

2.1.2.3 Ưu điểm của hệ thống treo độc lập:

Khác với hệ thống treo phụ thuộc, hệ thống treo độc lập có đặc điểm làhai bánh xe hai bên ít phụ thuộc vào nhau, do đó mà độ ổn định chuyển độngcao Hai bánh xe đợc liên kết bởi các đòn ngang hoặc đòn dọc, phần không đ-

ợc treo nhỏ, ôtô chuyển động đạt đợc độ êm dịu cao Hệ treo không cần sửdụng dầm ngang, khoảng không gian cho nó dịch chuyển chủ yếu là hai bên s-

ờn xe Đặc điểm này cho phép hạ thấp trọng tâm xe, do đó nâng cao đợc tốc

độ của xe

2.1.2.4 Nhợc điểm của hệ thống treo độc lập:

ở hệ thống treo độc lập các bộ phận đàn hồi, bộ phận hớng là riêngbiệt nên không tránh khỏi sự phức tạp về mặt kết cấu Sự phức tạp trong kếtcấu cũng gây khó khăn cho việc bố trí các hệ thống khác trên ôtô Hệ thốngtreo độc lập dầm cầu thờng là dầm cầu rời nên khi xe chuyển động trên các

đoạn đờng gồ ghề rất dễ làm thay đổi các góc đặt bánh xe, dẫm đến sự mất ổn

định của xe

Giá thành của một hệ thống treo độc lập cũng đắt hơn rất nhiều so với

hệ thống treo phụ thuộc

2.2 Phân tích lựa chọn thiết kế bộ phận đàn hồi:

- Bộ phận đần hồi kim loại: Bộ phận đần hồi kim loại thờng có 3 dạng

chính để lựa chọn: nhíp lá, lò xo xoắn và thanh xoắn

Hình 2.2 Các dạng phần tử đàn hồi kim loại

a) Nhíp; b) Lò xo trụ; c) thanh xoắnNhíp lá thờng đợc dùng trên hệ thống treo phụ thuộc, hệ thống treothăng bằng Khi chọn bộ phận đàn hồi là nhíp lá, nếu kết cấu và lắp ghép hợp

lý thì bản thân bộ phận đàn hồi có thể làm luôn nhiệm vụ của bộ phận hớng

Điều này làm cho kết cấu của hệ thống treo trở nên đơn giản, lắp ghép dễdàng Vì thế nhíp lá đợc sử dụng rộng rãi trên nhiều loại xe kể cả xe du lịch.Nhíp lá ngoài nhợc điểm chung của bộ phận đần hồi kim loại còn có nhợc

điểm là khối lợng lớn

Lò xo xoắn thờng đợc sử dụng trên nhiều hệ thống treo độc lập Lò xoxoắn chỉ chịu đợc lực thẳng đứng do đó hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là lò

xo xoắn phải có bộ phận hớng riêng biệt So với nhíp lá, lò xo xoắn có trọng ợng nhỏ hơn

l-Bộ phận đàn hồi là thanh xoắn cũng đợc sủ dụng trên một số hệ thốngtreo độc lập của ôtô So với nhíp lá, lò xo xoắn có thế năng đàn hồi lớn hơn,trọng lợng nhỏ và lắp đặt dễ dàng

Bộ phận đàn hồi kim loại có u điểm là kết cấu đơn giản, giá thành hạ.Nhợc điểm của loại này là độ cứng không đổi (C=const) Độ êm dịu của xechỉ đợc đảm bảo một vùng tải trọng nhất định, không thích hợp với những xe

có tải trọng thờng xuyên thay đổi Mặc dù vậy bộ phận đàn hồi kim loại đợc

sử dụng phổ biến chủ yếu trên các loại xe hiện nay

- Bộ phận đàn hồi bằng khí: Loại này có u điểm là độ cứng của phần tử

đàn hồi (lò xo khí) không phải là hằng số do vậy có đờng đặc tính đàn hồi phituyến rất thích hợp khi sủ dụng trên ôtô Mặt khác tuy theo tải trọng có thể

điều chỉnh độ cứng của phần tử đàn hồi (bằng cách thay đổi áp suất của lò xokhí) cho phù hợp Vì thế hệ thống treo loại này có độ êm dịu cao Tuy nhiên

bộ phận đần hồi này có kết cấu phức tạp, giá thành cao, trọng lợng lớn (vì cóthêm nguồn cung cấp khí, các van và phải có bộ phận hớng riêng) Trên xe dulịch thờng chỉ trang bị cho các dòng xe đắt tiền, sang trọng Còn đối với xe tải,cũng đợc sử dụng đối với các xe có tải trọng lớn Các loại xe đua bộ phận đànhồi dạng này đợc sử dụng nhiều dới dạng hệ thống treo thủy khí điều khiển đ-ợc

- Lựa chọn: Trong xu thế phát triển kinh tế chung hiện nay, nhu cầu nội

địa hóa ngành ôtô ngày càng đợc chú trọng Yêu cầu đặt ra cho ngời thiết kếtrớc hết phải nhắm vào mục tiêu này Một vấn đề không kém phần quan trọng

đó là giá thành của một chiếc xe bán ra, một mức giá phù hợp nhng phải đảmbảo tối u các yêu cầu kỹ thuật Đây chính là 2 tiêu chí cơ bản cho việc tínhchọn và thiết kế hệ thống treo cho xe ôtô

Qua những phân tich u nhựơc điểm của các loại bộ phận đàn hồi, thêmvào đó việc chọn thiết kế hệ thống treo cho xe du lịch dựa trên xe cơ sở là xeUAZ31512 Đây là sản phẩm kết hợp độc đáo giữa khả năng vợt đờng trờngcủa xe quân đội và tính tiện nghi của loại xe di chuyển trong thành phố Xe cókhả năng di chuyển trên các loại địa hình phức tạp, do đó chọn thiết kế bộ

phận đàn hồi là nhíp Trớc hết với tình hình kinh tế hiện nay, các ngành chếtạo trong nớc có thể đảm nhận đựơc sản xuất nhíp Nhíp đợc sản xuất khôngcần những vật liệu quá phức tạp, cầu kỳ do đó sẽ đảm bảo đợc tiêu chí đầutiên là tăng nội địa hóa ngành ôtô Xe UAZ31512 hiện tại đang đựơc nhà máycơ khí THANH XUÂN lắp ráp và bán ra, việc chọn thiết kế bộ phận đàn hồinhíp sẽ góp phần giúp giá thành của xe bán ra có khả năng cạnh tranh Nhípcòn có thêm u điểm là trong quá trình vận hành xe ít bị h hỏng và phải sửachữa, tuổi thọ lâu do đó rất phù hợp việc sử dụng ôtô trên địa hình giao thôngphức tạp của nớc ta hiện nay.

2.3 Phân tích lựa chọn thiết kế giảm chấn:

Giảm chấn sử dụng trên ôtô dựa theo nguyên tắc bằng cách tạo ra sứccản nhớt và sức cản quán tính của chất lỏng công tác khi đi qua lỗ tiết lu nhỏ

để hấp thụ năng lợng dao động do phần tử đàn hồi gây ra Về mặt tác dụng cóthể có loại giảm chấn 1 chiều hoặc 2 chiều Loại tác dụng 2 chiều có loại tácdụng đối xứng hoặc không đối xứng Đối với giảm chấn tác dụng đơn thì cónghĩa trong 2 hành trình (nén và trả) thì chỉ có một hành trình giảm chấn cótác dụng (thờng là ở hành trình trả) Còn đối với giảm chấn 2 chiều, do cấu tạocủa pittông giảm chấn loại này bao gồm hai lỗ với hai nắp van (dạng van mộtchiều) với kích thớc lỗ khác nhau Lỗ nhỏ có tác dụng ở hành trình trả còn lỗlớn có tác dụng ở hành trình nén Nh vậy lực cản của giảm chấn ở hành trìnhtrả sẽ lớn hơn ở hành trình nén, phù hợp với yêu cầu làm việc của hệ thốngtreo Do đó ta chọn thiết kế giảm chấn trên xe là loại thủy lực 2 chiều không

phân ra cầu trớc 850 kg

phân ra cầu sau 740 kg

Vận tốc tối đa khi toàn tải 115 km/h

Công suất cực đại (theo SAE ở 4000v/ph) 92HP



Hình 3.1 Sơ đồ để tính nhíp

Lực tác dụng lên nhíp là phản lực của đất Z tác dụng lên nhíp tại điểm tiếpxúc của nhíp với dầm cầu Quang nhíp thờng đợc đặt dới một góc α, vì vậytrên nhíp sẽ có lực dọc X tác dụng Muốn giảm lực X góc α phải làm càng nhỏnếu có thể Nhng góc α phải có trị số giới hạn nhất định để đảm bảo choquang nhíp không vợt quá trị giá trị trung gian (vị trí thẳng đứng) Khi ôtô

chuyển động không tải thì góc α thờng chọn không bé hơn 5o Khi tải trọng

đầy góc α có thể đạt trị số 4050o Để đơn giản tính toán chúng ta sẽ khôngtính đến ảnh hởng của lực X

Hệ thống treo là đối xứng hai bên, vì vậy khi tính toán hệ thống treo ta chỉcần tính toán cho một bên Tải trọng tác dụng lên một bên của hệ thống treotrớc

nh tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động

Trong khuôn khổ của một đồ án tốt nghiệp, Em xin lựa chọn một chỉ tiêu,

đó là chỉ tiêu tần số dao động Chỉ tiêu này đợc lựa chọn nh sau:

Tần số dao động của xe: n=60120(lần/phút) Với số lần nh vậy thì ngờikhoẻ mạnh có thể chịu đợc đồng thời hệ treo đủ cứng vững

Nếu n<60 (lần/phút) thì càng tốt đối với sức khoẻ con ngời nhng độ võngtĩnh của hệ thống treo rất lớn nên khi kiểm nghiệm thì lại không đủ cứngvững.

Nếu n>120 (lần/phút) không phù hợp với hệ thần kinh của con ngời dẫn

đến mệt mỏi, ảnh hởng đến sức khoẻ và an toàn khi lái xe

Chọn sơ bộ tần số dao động của hệ thống treo trớc: ntr= 75 (lần/phút)

3330

cm N f

G C

t

tt

 C t 208,125(N/cm)

Độ võng động (fđ) của hệ treo đợc

chọn theo kinh nghiệm, đối với xe tải

nhỏ ta chọn độ võng động lớn thì độ

êm dịu khi chuyển động sẽ tăng lên

đảm bảo sự tiếp xúc của lốp và mặt

đ-ờng nhng lại ảnh hởng tới tính năng

f t f đt

 Mô men quán tính tổng cộng của nhíp theo [3]:

Dựa trên công thức của sức bền vật liệu:

3

.

48 .

tt t

L G f

E I





Trong đó:

ft: độ võng tĩnh của hệ thống treo (ft=16 cm)

L: chiều dài hiệu dụng lá nhíp chính (140 cm)

Ta biết rằng ứng suất tỷ lệ nghịch với bình phơng chiều dài nhíp, vì vậykhi tăng một chút chiều dài nhíp, ta phải tăng đáng kể bề dày các lá nhíp

Điều này rất quan trọng với lá nhíp gốc vì nó phải chịu thêm cả tải trọngngang, dọc và mômen xoắn Nếu chiều dài nhíp bé ta không thể tăng bề dày lánhíp gốc mặc dù đã thoả mãn các yêu cầu về tỷ lệ tải trọng, độ võng, ứng suất.Nếu nhíp dài quá làm cho độ cứng của nhíp giảm, nhíp làm việc nặng nhọchơn, gây nên các va đập giữa ụ nhíp và khung xe

Tóm lại, ta không thể lấy chiều dài nhíp quá bé hoặc quá lớn mà cònkết hợp cả bề dày và bề rộng của nhíp để xác định kích thớc hình học củanhíp.

Đối vứi nhíp nửa elíp đối xứng:

2

c max o

0

2 .(l 0,5.d ) h

l: một phần hai chiều dài hiệu dụng lá nhíp chính.l=70(cm)

dc: khoảng cách giữa hai bulông bắt nhíp dc=14(cm)

max=là ứng suất lớn nhất max=100(MN/cm2)

E=2,1.107(N/cm2) Môdum đàn hồi của vật liệu

- Số lá nhíp:

Từ công thức (9.8 trong [3]) ta có:

3

n.b.h I

 Xác định chiều dài lá nhíp:

Hệ phơng trình dùng để xác định chiều dài nhíp có dạng:

3 3

J1=J2=…=J=J5 Thay các giá trị vào hệ trên

Giải phơng trình bằng phơng pháp thế ta có các kết quả nh sau:

Có nhiều phơng pháp tính độ cứng của nhíp Ta sử dụng phơng pháp tính độcứng theo thế năng biến dạng đàn hồi.



Sử dụng sơ đồ hình 2 để tính nhíp Các lá nhíp chồng khít lên nhau, một đầu

đợc ngàm chặt, đầu còn lại chịu tác dụng của lực P

325 480320 )

6

1 5

E

) (

86 0

6

1 5

C

 KÕt qu¶ lµ: Cn=225.6(N/cm)

Nh vậy độ cứng thực tế của nhíp Cn=225.6(N/cm)

 Độ võng tĩnh thực tế của nhíp:

) ( 8 14 6 225

3330

cm C

G f

Nh vậy hệ thống treo thiết kế thoả mãn về độ êm dịu khi đầy tải

 Xác định bán kính cong ở trạng thái tự do của các lá nhíp:

Khi thiết kế nhíp, tất cả các lá nhíp đều bị uốn cong đi với các bán kínhcong khác nhau Nếu chúng ta xiết nhíp bằng bu lông trung tâm thì bán kínhcong của tất cả các lá nhíp và độ võng của các lá nhíp đều bị thay đổi Đối vớicác lá nhíp có bề dày nh nhau cần có độ cong sơ bộ để đảm bảo cho các lánhíp đợc đa vào sẽ làm việc ngay cả với tải trọng bé nhất, có nghĩa là ở trongmọi trờng hợp đầu các lá nhíp dới đợc tỳ vào các lá phía trên, sự cần thiết phảiuốn sơ bộ các lá nhíp với các bán kính cong khác nhau là một điều cần thiếtkhi chúng ta lu ý đến một điều là đối với mỗi lá nhíp ở tải trọng thử nghiệm

đầu tiên sẽ nhận đợc biến dạng d làm giảm độ võng của nhíp

Bán kính cong của các lá nhíp đợc xác định theo công thức sau:

0

3 0

1

i

i ic

R R

- R0: Bán kính lựa chọn của nhíp (xác định theo lá nhíp cơ sở )

- Z ic: Khoảng cách từ đờng trung hoà của mặt cắt lá nhíp tới thớ phíangoài (nhánh chịu kéo), ở đây do biên dạng nhíp đối xứng nên Z ic h 2

- 3i: ứng suất xuất hiện khi xiết nhíp bằng bu lông trung tâm Do cáclá nhíp có bề dày nh nhau nên 3i lấy trong khoảng: 20 50 MN m 2

R : Đợc xác định theo công thức sau:

2 0

1 2

L R



Trong đó:

- L: Chiều dài cơ sở của nhíp

- Y 1: Biến dạng của nhíp dới tác dụng của tải trọng tĩnh Y  p1 0

- Y 2: Biến dạng d của nhíp sau khi lắp.

- Y  p2 (5,5 7,5)%  Độ võng toàn bộ của nhíp

Trong quá trình tính toán bán kính cong R i ta phải lựa chọn ứng suất

siết cho các lá nhíp thoả mãn điều kiện bền 3

1

0

n

i i i

Kết quả tính toán nh bảng:

3.1.4 Xác định các phản lực tác dụng tại các đầu mút của lá nhíp:

Khi tính toán chỉ tính cho 1/2 lá nhíp nên có các giả thiết:

- Coi nhíp là loại 1/4 elíp với 1 đầu đợc gắn chặt, một đầu chịu lực

- Bán kính cong của các lá nhíp bằng nhau, các lá nhíp chỉ tiếp xúcvới nhau ở các đầu mút và lực chỉ truyền qua các đầu mút

- Biến dạng ở vị trí tiếp xúc giữa 2 lá nhíp cạnh nhau thì bằng nhau

Tại điểm B biến dạng lá thứ nhất và lá thứ 2 bằng nhau Tơng tự tại

điểm S biến dạng lá thứ k-1 và lá thứ k bằng nhau Ta có hệ phơng trình với

1

k

k

l l

Xi: là phản lực tại các đầu mút

+ Với số lá nhíp là 5 lá

+ Tải trọng tác dụng lên một đầu nhíp khi đầy tải: P = X1=1665(N).Giải hệ ta thu đợc X2…=JX5

KÕt qu¶ hÖ sè Ak; Bk; Ck lËp trong b¶ng sau:

M«men t¹i ®iÓm A: MA = Xk(lk - lk+1)

M«men t¹i ®iÓm B: MB = Xklk -Xk+1lk+1

Wu: m«®un chèng uèn t¹i ®iÓm tiÕt diÖn tÝnh to¸n

: hệ số bám của bánh xe với đất Lấy  = 0,7

Zbx: phản lực của đất lên bánh xe

Theo phần trên ta có Zbx= 4600(N)

Pkmax=0,7 4600=3220(N)

Tai nhíp làm việc theo uốn, nén (hoặc kéo)

ứng suất uốn ở tai nhíp là:

max 0

k P bh



ứng suất tổng hợp ở tai nhíp đợc tính theo công thức:

th

0 max 2

Chọn đờng kính trong tai nhíp: D=6(cm)=60(mm)

ứng suất tổng hợp lớn nhất sinh ra là:

thmax = 3220 (3 6 0,72

6.0, 7



+ 1 6.0,7 ) =16176,7 (N/cm2)

Chốt nhíp đợc kiểm nghiệm theo ứng suất chèn dập:

chèn dập max

.

k P

D b



Trong đó:

D: đờng kính chốt nhíp D= 6(cm)

b: bề rộng của lá nhíp chính b=6(cm)

Thay số ta có: chèn dập =4600

127,8 6.6  (N/cm

2)

Nh vậy ứng suất chèn dập sinh ra nhỏ hơn ứng suất cho phép của vật liệu, chèn dập <[chèn dập ] Vậy chốt đảm bảo bền

3.2.Tính toán giảm chấn

Sự cản chấn động ở hệ thống treo không chỉ phụ thuộc vào giảm chấn màcòn do ma sát giữa các lá nhíp, ma sát giữa các khớp nối của hệ thống treo.Việc tác động của chúng ta vào sự cản chấn động ở hệ thống treo bằng cáchthiết kế giảm chấn chính là việc tác động của chúng ta vào thông số mà chúng

ta kiểm soát đợc, tức là lực cản chấn động của giảm chấn ảnh hởng dập tắtchấn động của các yếu tố không kiểm soát đợc là không lớn lắm, vì vậy khithiết kế giảm chấn, ta coi sự cản dao động của toàn bộ hệ thống treo là sự cảndao động của giảm chấn Khi làm việc, giảm chấn phải thực hiện đợc nhiệm

vụ của nó là dập tắt dao động tơng đối của phần đợc treo và phần không đợctreo

Để thiết kế giảm chấn, ta phải thực hiện việc chọn trớc một số thông sốban đầu của giảm chấn dựa trên những xe tơng đơng và không gian bố trí củagiảm chấn Sau đó, ta xác định kích thớc các lỗ, van của giảm chấn

Hệ số cản của hệ thống treo K góp phần quan trọng, nó tạo ra độ êm dịucủa xe Tơng tự bộ phận đàn hồi, tùy thuộc cách lắp giảm chấn trên xe Hệ sốcản của giảm chấn Kg có thể bằng hoặc không bằng hệ số cản của hệ thốngtreo

3.2.1.1 Hệ số cản của hệ thống treo:

Trong lý thuyết ôtô để đánh giá sự dập tắt chấn động ngời ta sử dụng hệ

số dập tắt chấn động tơng đối nh sau:

K CM

 

Trong đó:

g: gia tốc trong trờng g = 10(m/s2)

ft: độ võng tĩnh của hệ thống treo ft=14,8(cm)

Hệ số cản trung bình của giảm chấn:

Bố trí giảm chấn nghiêng một góc 250 để thoả mãn không gian bố trítrong gầm xe Từ sơ đồ bố trí giảm chấn:

3.2.2 Tính toán hệ số cản của giảm chấn