Đề tài đồ án tốt nghiệp: Tính toán và thiết kế hệ thống treo cho xe tải 4 tấn. Viện cơ khí động lực Trường đại học bách khoa hà nội. Bộ tài liệu này bao gồm bản thuyết minh + bản vẽ cad đầy đủ cho các bạn tham khảo.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trang 2MỤC LỤC
Trang 3BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Số hiệu sinh viên:
Ngành: Khoá:
Giảng viên hướng dẫn:
Cán bộ phản biện:
1 Nội dung thiết kế tốt nghiệp:
2 Nhận xét của cán bộ phản biện:
Ngày tháng năm
Cán bộ phản biện
Trang 4LỜI NểI ĐẦU
Ngành giao thông vận tải đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, lànhu cầu cấp thiết cho sự phát triển So với các phơng tiện vận tải khác thì ôtô cónhững u điểm nh tính năng cơ động cao, giá thành vận chuyển phù hợp Do đó, vậntải bằng ôtô chiếm tỷ trọng cao trong ngành vận tải
Khi ôtô chuyển động trên đờng không bằng phẳng thờng chịu những tải trọngdao động do mặt đờng mấp mô sinh ra Những dao động này ảnh hởng xấu tới hànghoá, tuổi thọ của xe và nhất là ảnh hởng tới hành khách Khi con ngời phải chịu
đựng lâu trong tình trạng xe chạy bị rung xóc nhiều dễ sinh mệt mỏi Các kết quảnghiên cứu về ảnh hởng của dao động ôtô tới cơ thể con ngời đều đi tới kết luận lànếu con ngời phải chịu đựng lâu trong môi trờng dao động của ôtô sẽ mắc chứngbệnh thần kinh và não Vì vậy tính êm dịu chuyển động là một trong những chỉ tiêuquan trọng của xe Tính êm dịu chuyển động phụ thuộc vào kết cấu của xe mà trớchết là hệ thống treo Đối với các xe tải mong muốn ngày càng chở nặng hơn nhằmhạ giá thành vận chuyển Việc đảm bảo các yêu cầu về độ bền, kết cấu đơn giản,giá thành thấp cho hệ thống treo trên xe tải là rất quan trọng
Từ đó em đợc giao nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 4tấn.
Trong quá trình làm đồ án đợc sự tận tình giúp đỡ của thầy giáo hớng dẫn
Vừ Văn Hường và các thầy khác trong bộ môn ôtô nhng do trình độ còn hạn chế,
kinh nghiệm thiết kế cha có nên đồ án của em còn có khiếm khuyết Em mong cácthầy thông cảm và đóng góp ý kiến để em có thể làm tốt hơn trong tơng lai Em xinchân thành cảm ơn!
Sinh viên: Nguyễn Tiến Đạt
Trang 5CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO
1.1 Lịch sử hỡnh thành:
Xã hội loài ngời khi bắt đầu xuất hiện những phơng tiện vận tải đầu tiên đãquan tâm đến vấn đề dao động của chúng Ngay từ khi xuất hiện những phơng tiệngiao thông là xe kéo, ban đầu ngời ta nối cứng bánh xe với khung xe Việc dichuyển chỉ thích hợp cho việc thồ hàng mà không tiện cho ngời ngồi trên xe Vềsau con ngời tìm ra xăm lốp có thể giảm bớt đợc các chấn động trên xe Và khikhoa học phát triển đã tìm đợc nguyên tắc dập tắt các dao động qua đó hình thànhnên các hệ thống treo của các xe nh hiện nay
1.2 Cụng dụng và phõn loại hệ thống treo:
đàn hồi với khung vỏ với bánh xe
Xe chuyển động có êm dịu hay không phụ thuộc chủ yếu vào chất lợng của
Trang 6xoắn, thanh xoắn) hoặc bằng khí (trong trờng hợp hệ thống treo bằng khíhoặc thuỷ khí)
Bộ phận giảm chấn: Có tác dụng dập tắt nhanh chóng các dao động bằngcách biến năng lợng dao động thành nhiệt năng toả ra ngoài Việc biến nănglợng dao động thành nhiệt năng nhờ ma sát Giảm chấn trên ô tô là giảmchấn thuỷ lực, khi xe dao động, chất lỏng trong giảm chấn đợc pittông giảmchấn dồn từ buồng nọ sang buồng kia qua các lỗ tiết lu Ma sát giữa chấtlỏng với thành lỗ tiết lu và giữa các lớp chất lỏng với nhau biến thành nhiệtnung nóng vỏ giảm chấn toả ra ngoài
Bộ phận hớng: Có tác dụng đảm bảo động học bánh xe, tức là đảm bảo chobánh xe chỉ dao động trong mặt phẳng đứng, bộ phận hớng còn làm nhiệm
vụ truyền lực dọc, lực ngang, mô men giữa khung vỏ và bánh xe
1.2.2 Phõn loại:
Hệ thống treo ôtô thờng đợc phân loại dựa vào cấu tạo của bộ phận đàn hồi,
bộ phận dẫn hớng và theo phơng pháp dập tắt dao động
1.2.2.1 Phõn loại hệ thống treo theo cấu tạo bộ dẫn hướng:
- 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 khi một bánh
xe bị chuyển dịch (trong mặt phẳng ngang hoặc thẳng đứng) thì bánh xe bên kiacũng bị dịch chuyển Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc là cấu tạo đơn giản rẻtiền, 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 có phần tử đàn hồi là nhíp thì
nó làm đợc cả nhiệm vụ của bộ phận dẫn hớng
- 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 cầuliền nhau
- 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 xe không gây
Trang 7nên sự dịch chuyển của bánh xe kia Tùy theo mặt phẳng dịch chuyển của bánh xe
mà ngời ta phân ra hệ thống treo độc lập có sự dịch chuyển bánh xe trong mặtphẳng ngang, trong mặt phẳng dọc và đồng thời trong cả hai mặt phẳng dọc vàngang.Hệ thống treo độc lập chỉ sử dụng ở những xe có kết cấu rời, có độ êm dịucủa cả xe cao, tuy nhiên kết cấu của bộ phận hớng phức tạp, giá thành đắt
a) Treo phụ thuộc b) Treo độc lập
1.Thựng xe 2 Bộ phận đàn hồi 3 Bộ phận giảm chấn 4 Dầm cầu
5 Cỏc chi tiết liờn kết hệ thống treo.
Sơ đồ hệ thống treo.
1.2.2.2 Phõn loại hệ thống treo theo cấu tạo bộ phận 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 ở chế
độ xoắn
1.2.2.3 Phõn loại hệ thống treo theo phương phỏp dập tắt dao động:
- Dập tắt dao động nhờ các giảm chấn thủy lực gồm giảm chấn dạng đòn vàdạng ống
Trang 8tö híng.
Trang 9CH¦¥NG 2 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
+ Khối lượng không được treo của hệ thống nhỏ hơn so với hệ thống treo phụthuộc Do đó tăng trọng lượng bám, tăng độ êm dịu của ôtô
+ Đảm bảo khi dịch chuyển, các bánh xe không làm thay đổi các góc đặtbánh xe và chiều rộng cơ sở, do đó làm triệt tiêu hoàn toàn sự lắc của bánh xe đốivới trụ đứng, dẫn đến không phát sinh mômen hiệu ứng con quay khi các bánh xedịch chuyển thẳng đứng
Trang 10+ Kết cấu phức tạp gồm nhiều chi tiết.
+ Trong quá trình chuyển động, vết bánh xe không cố định do vậy xảy ra tìnhtrạng mòn lốp nhanh
+ Khi chịu lực bên (ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe không liên kếtcứng, vì vậy xảy ra hiện tượng trượt bên bánh xe
Một số hệ thống treo độc lập dùng cho ôtô
Trang 11+ Số khớp quay ít và không càn phải bôi trơn khớp quay.
+ Dễ chế tạo, dễ tháo lắp và sửa chữa, giá thành rẻ
Trang 12 Một số hệ thống treo phụ thuộc đang dùng phổ biến cho ôtô :
+ Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là nhíp lá
+ Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là lò xo trụ
Kết luận: Để phù hợp với yêu cầu về môi trường làm việc cũng như chi phí
và điều kiện bảo dưỡng, sửa chữa thường xuyên, em quyết định chọn hệthống treo phụ thuộc cho xe tải đang thiết kế
Trang 132.3.2 Phõn tớch lựa chọn thiết kế bộ phận đàn hồi:
- Bộ phận đàn 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
- Nhíp lá: thờng đợc dùng trên hệ thống treo phụ thuộc, hệ thống treo thăng
bằng Khi chọn bộ phận đàn hồi là nhíp lá, nếu kết cấu và lắp ghép hợp lý thì bảnthân bộ phận đàn hồi có thể làm luôn nhiệm vụ của bộ phận hớng Điều này làmcho kết cấu của hệ thống treo trở nên đơn giản, lắp ghép dễ dàng Vì thế nhíp lá đợc
sử dụng rộng rãi trên nhiều loại xe kể cả xe du lịch Nhíp lá ngoài nhợc điểm chungcủa 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 xo
xoắn chỉ chịu đợc lực thẳng đứng do đó hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là lò xoxoắn phải có bộ phận hớng riêng biệt So với nhíp lá, lò xo xoắn có trọng lợng nhỏhơn
- Bộ phận đàn hồi là thanh xoắn: cũng đợc sủ dụng trên một số hệ thống treo
độc lập của ôtô So với nhíp lá, lò xo xoắn có thế năng đàn hồi lớn hơn, trọng lợngnhỏ và lắp đặt dễ dàng
Trang 14điểm của loại này là độ cứng không đổi (C=const) Độ êm dịu của xe chỉ đợc đảmbảo một vùng tải trọng nhất định, không thích hợp với những xe có tải trọng thờngxuyên thay đổi Mặc dù vậy bộ phận đàn hồi kim loại đợc sử dụng phổ biến chủyếu 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 phi tuyến rấtthích hợp khi sủ dụng trên ôtô Mặt khác tuy theo tải trọng có thể điều chỉnh độcứng của phần tử đàn hồi (bằng cách thay đổi áp suất của lò xo khí) cho phù hợp.Vì thế hệ thống treo loại này có độ êm dịu cao Tuy nhiên bộ phận đần hồi này cókết cấu phức tạp, giá thành cao, trọng lợng lớn (vì có thêm nguồn cung cấp khí, cácvan và phải có bộ phận hớng riêng) Trên xe du lịch 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 tảitrọng lớn Các loại xe đua bộ phận đàn hồi dạng này đợc sử dụng nhiều dới dạng hệthống treo thủy khí điều khiển đợc
- 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 kế trớc hếtphải nhắm vào mục tiêu này Một vấn đề không kém phần quan trọng đó là giáthành của một chiếc xe bán ra, một mức giá phù hợp nhng phải đảm bảo tối u cácyêu cầu kỹ thuật vàtối ưu được lợi ớch của người tiờu dung với giỏ thành hợp lớ đo
Đây chính là 2 tiêu chí cơ bản cho việc tính chọn và thiết kế hệ thống treo cho xe
ôtô
Qua những phân tich u nhựơc điểm của các loại bộ phận đàn hồi, thêm vào
đó việc chọn thiết kế hệ thống treo cho xe tải 4 tấn có khả năng di chuyển trên cácloại địa hình phức tạp, do đó chọn thiết kế bộ phận đàn hồi là nhíp Trớc hết vớitình hình kinh tế hiện nay, các ngành chế tạo trong nớc có thể đảm nhận đựơc sảnxuất nhíp Nhíp đợc sản xuất không cần những vật liệu quá phức tạp, cầu kỳ do đó
sẽ đảm bảo đợc tiêu chí đầu tiên là tăng nội địa hóa ngành ôtô Nhíp còn có thêm u
điểm là trong quá trình vận hành xe ít bị h hỏng và phải sửa chữa, tuổi thọ lâu do
đó rất phù hợp việc sử dụng ôtô trên địa hình giao thông phức tạp của nớc ta hiệnnay
Trang 15Các bộ nhíp trớc đợc lắp với khung xe qua các giá đỡ và đợc nối với dầm cầuqua các quang treo nhíp Bộ nhíp trớc gồm có hai lá nhíp chính dài bằng nhau mục
đích để cờng hóa Để tăng tuổi thọ của nhíp và các lá nhíp chính không bị xoắn đầu
ta đặt vào trong các gối ụ cao su Và ta chọn phơng án thiết kế (I) và phơng án thiết
kế (II) cho cầu trớc và cầu sau
2.3.3 Phõn tớch lựa chọn thiết kế giảm chấn:
Giảm chấn sử dụng trên ôtô dựa theo nguyên tắc bằng cách tạo ra sức cảnnhớt và sức cản quán tính của chất lỏng công tác khi đi qua lỗ tiết lu nhỏ để hấp thụnăng lợng dao động do phần tử đàn hồi gây ra Dựa theo cấu tạo cũng như hoạtđộng của piston mà người ta chia ra làm 2 loại như sau:
1 Giảm chấn đũn:
Giảm chấn đũn hai chiều cú pittụng kộp 2 Trong đú cú đặt cỏc van ngược
làm cho dầu ở bầu giảm chấn luụn chảy vào làm đầy buồng chứa 1 và 3 Pittụngngăn xi lanh ra làm hai buồng chứa 1 và 3.Thể tớch của buồng 1 và 3 thay đổi khipittụng dịch chyển qua lại tương ứng với hành trỡnh nộn và trả nhờ cam quay 4 đặtvào giữa pittụng kộp
Trang 16Hình III 12 - Giảm chấn đòn
Trong hành trình nén nhẹ, pittông đi về bên phải, chất lỏng bị dồn từ buồng 3qua buồng 1 qua một lỗ rất bé ở thanh van 5 và khe hở ở van 6, van 5 vẫn đóng Khi bị nén mạnh áp suất dầu tăng lên thắng được lực cản của lò xo làm van 6
mở rộng Chất lỏng chạy được qua buồng 1 dễ dàng
Trong hành trình trả pittông dịch chuyển sang bên trái Chất lỏng chảy từbuồng 1 qua buồng 3 qua lỗ rất bé ở thanh van 5, van 6 vẫn đóng Khi trả mạnh ápsuất chất lỏng tăng lên thắng được lực của lò xo làm van 5 mở chất lỏng đi quabuồng 3 dễ dàng
Trang 172 Giảm chấn ống:
Hình III.13 - Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của giảm chấn ống
1 - Tai giảm chấn; 2 - Nắp có ren; 3, 4 - Gioăng làm kín; 5 - Van lá; 6 - Lỗ tiết lưu van nén; 7 - Van lá; 8 - Lò xo van trả mạnh; 9 - Van lá; 10 - Van nén mạnh; 11 -
Lò xo van nén mạnh; 12- Ecu điều chỉnh; 13 - Lỗ tiết lưu khi trả; 14 - Pittông giảm chấn; 15- Lỗ tiết lưu khi trả; 16 - Phớt làm kín; 17 - ống xi lanh ngoài; 18 - ống xi lanh trong; 19 - Cần pittông; 20 - Bạc dẫn hướng; 21 - Phớt làm kín; 22 -
Lò xo; 23 - Nắp chặn; 24 - Phớt làm kín.
Ưu điểm:
- Giảm chấn ống làm việc với áp suất cực đại nhỏ hơn 6 -8 MN/m2
- Giảm chấn ống nhẹ hơn giảm chấn đòn hai lần.Chế tạo đơn giản hơn và tuổi thọtương đối cao
Trang 183 Chọn phương án thiết kế giảm chấn:
Sau khi phân tích các loại giảm chấn, dựa trên các điều kiện làm việc của xe thiết
kế, ta chọn giảm chất loại tác dụng hai chiều dạng ống có đường đặc tính khôngđối xứng và có van giảm tải là phù hợp nhất
Các thông số kĩ thuật của xe:
ph©n ra cÇu tríc
ph©n ra cÇu sau
2025 kg
2000 kg
Trang 19CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC PHẦN TỬ CỦA
HỆ THỐNG TREO
3.1. Lựa chọn các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu:
- Hệ thống treo thiết kế ra phải đảm bảo cho xe đạt độ êm dịu theo các chỉ tiêu đã
đề ra Hiện nay có nhiều chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động như tần số daođộng, gia tốc dao động, vận tốc dao động
- Trong đồ án tốt nghiệp, ta chỉ lựa chọn theo một chỉ tiêu, đó là chỉ tiêu tần sốdao động
-Tuy nhiên khi tính toán hệ thống treo ô tô người ta thường dùng thông số:
Số lần dao động trong 1 phút n: n = 90 ÷ 120 lần/phút
- Chọn sơ bộ: n = 100 lần/ phút
3.2. Xác định lực tác dụng lên nhíp:
3.2.1. Khi xe đầy tải:
Trọng lượng của xe lúc đầy tải là: 80250 N ; phân lên cầu :22500/57750;
Khối lượng phần được treo tác dụng lên hệ thống treo :
1
M
= 2
10 1969
= 9845 (N)
Trang 20Zt2 = 2
2 = 2 = 25265 (N)
3.2.2. Khi xe không tải:
Trọng lượng bản thân : 40250 N, phân lên cầu : 20250/20000;
Khối lượng phần được treo tác dụng lên hệ thống treo :
+) Cầu trước : M
' 1
= 1522 (kg)
+) Cầu sau : M
' 2 = 1500 (kg)
Tải trọng tác dụng lên một bên nhíp cầu trước và một bên nhíp cầu sau là:
Z
' t1
= 2
10
1 '
M
= 2
10 1522
2 '
M
= 2
10 1500
Trang 21- Chiều dài toàn bộ nhíp Lt có thể chọn sơ bộ như sau:
Đối với xe tải:
Nhíp trước : Lt= (0,26 ÷ 0,35)L; (L là chiều dài cơ sở của xe)
⇒
Lt=(0,26 ÷ 0,35).4300 = 1118 ÷ 1505 (mm)
Trang 22l2l3
a2a3
ln
ln-1
an+1
Chọn L = 1450 (mm)
Khoảng cách giữa bu lông ngàm nhíp = 90 mm
- Dựa vào loại xe, tải trọng, kết cấu khung vỏ của xe và kích thước các lá nhíp, ta có bộ thông số sau:
Trang 231 k
k k
k k
l
l J
J A
; =− + − 1
1
k
k k
J
J B
k
k k
k k
l
l l
l C
;
Ta có: Chọn chiÒu réng quang nhÝp a = 90 (mm)
1 1
Trang 24Vậy : L1= 1450; L2= 1450; L = 1258 ; L4= 1140; L = 1022; L = 904 ;
L7= 786; L8= 666; L9= 544 ;L10= 420; L11= 288 ; (mm)
3.3.3. Tính độ cứng, độ võng tĩnh và kiểm tra tần số dao động của nhíp:
+ Độ cứng của nhíp đối với trường hợp nhíp đối xứng:
k Y Y a
E C
1
1
3 1
6 α
Trong đó:
Trang 25Jk(mm
4)
lk(mm
4)
Yk(mm
4
−
)
Yk-Yk+1(mm
+
k
(Yk
-Yk+1)(mm
k Y Y a
E C
1
1
3 1
6 α
10.85,0.10.10.2
= 94972 N/m + Tần số dao động thực tế:
Trang 26P X2 Xk Xn-1 Xn
l1
lk ln-1 ln
Π
= 94 lần/phút – thoả mãn yêu cầu
- Như vậy các thông số kích thước của nhíp khá phù hợp về mặt độ cứng hay tần sốdao động cho phép
+ Độ võng tĩnh của nhíp đối với trường hợp nhíp đối xứng:
k k
k Y Y a
1
1 1
3
9845
= 0,104 m
3.3.4. Tính bền nhíp và các chi tiết liên quan:
- Đối với nhíp 1/2 elip, với lý luận như trên ta coi rằng nhíp bị ngàm chặt ởgiữa Như vậy khi tính toán ta chỉ tính
cho một nửa lá nhíp với các giả thiết sau:
- Coi nhíp là loại 1/4 elip, một đầu
được ngàm chặt, một đầu chịu lực.- Bán
kính cong của các lá nhíp bằng nhau, các
lá nhíp chỉ tiếp xúc với nhau ở các đầu
mút và lực chỉ truyền qua đầu mút
- Biến dạng ở vị trí tiếp xúc giữa 2 lá nhíp cạnh nhau thì bằng nhau
- Với các giả thiết trên thì sơ đồ tính bền nhíp như sau:
- Tại điểm B biến dạng của lá thứ nhất và lá thứ hai bằng nhau, tương tự tạiđiểm S biến dạng của lá thứ k-1 và lá thứ k bằng nhau Bằng cách lập các biểu
Trang 27thức biến dạng tại các điểm trên và cho chúng bằng nhau từng đôi một ta sẽ đi đến
1 hệ n-1phương trình với n-1 ẩn là các giá trị X2, Xn
- Hệ phương trình đó như sau:
A2 P + B2 X2 + C3 X3 = 0
A3 X2 + B3 X3 + C3 X4 = 0 (* *)
An Xn-1 + Bn Xn = 0Trong đó:
1
1 k
k k
k k
l
l J
J A
; =− + − 1
1
k
k k
J
J B
k
k k
k k
l
l l
l C
lk- Chiều dài tính toán từ quang nhíp đến đầu mút lá nhíp
Jk- Mômen quán tính của các tiết diện lá nhíp, 12
3
k k
Trang 281,26.X5 – 2.X6 + 0,74.X7 = 0 1,31.X6 – 2.X7 + 0,69.X8 = 0
1,40.X7 – 2.X8 + 0,60.X9 = 0
1,57.X8 – 2.X9 + 0,43X10 = 0
Trang 313.3.5. Tính bền tai nhíp:
- Sơ đồ tính bền tai nhíp được biểu diễn trên hình bên Trong đó:
D- đường kính trong của tai nhíp, chọn D = 50 mm
Trang 32)8.250.(
75,3445.6
4
).2.(
.6
N/mm2
- ứng suất nén (hoặc kéo) ở tai nhíp là:
σnén
08,38.70.2
75,3445
- Chọn vật liệu chế tạo chốt nhíp là thép cỏc bon trung bỡnh có thành phần
các bon (40X), xianua húa thì ứng suất chèn dập cho phép
[σchèn dập ] = 3 ÷ 4 N/mm2
- Kiểm nghiệm theo ứng suất chèn dập:
2 2
2 2
2
/ 7 , 1 70
50
75 , 3445 5
, 4922
mm N Db
P Z
σ
- Kiểm nghiệm theo ứng suất cắt:
2 2
2 2
2
/ 3 , 5 8
70 2
75 , 3445 5
, 4922
b
P Z
σ
Trang 33⇒ Ứng suất chèn dập và ứng suất cắt sinh ra nhỏ hơn ứng suất cho phép của vật liệu Vậy chốt đảm bảo đủ bền
3.4. Thiết kế nhíp sau và nhíp sau phụ:
* Tải trọng đặt lên cả nhíp chính và nhíp phụ ở một bên hệ thống treo Lực tácdụng lên một bên nhíp
Zs = 25265 (N) Đối với xe tải:
Nhíp sau: Lt= ( 0,35 ÷ 0,45 )L; (L là chiều dài cơ sở của xe)
Trang 34k k
k k
l
l J
J A
; =− + − 1
1
k
k k
J
J B
;
Trang 35k k
k
l l
l C
; Với : giá trị quang nhíp ta chọnlaà a = 90(mm)
Trang 36Khoảng cách giữa bu lông ngàm nhíp = 90 mm.
- Dựa vào loại xe, tải trọng, kết cấu khung vỏ của xe và kích thước các lá nhíp, ta có bộ thông số sau:
Trang 37k k
k k
l
l J
J A
; = − + − 1
1
k
k k
J
J B
k
k k
k
l l
l C
; Với : chọn quang nhíp là a = 90(mm)
1 1
Trang 38Gọi a là % tải trọng của xe tại thời điểm nhíp phụ bắt đầu làm việc
Khi đó trọng lượng tác dụng lên hệ thống treo khi nhíp phụ bắt đầu làm việc
Trang 39* Chú ý: Khi trị số a càng lớn thì xe càng "êm" nhưng nhíp dễ bị quá tải còn
ngược lại nếu a quá nhỏ thì ưu điểm của nhíp 2 tầng sẽ bị giảm đi Chọn hệ số a =
= Z
' 2
'
f = Gt - G
'
c = 25265 - 12048 = 13217 (N) Đây là trọng lượng mà nhíp chính và phụ cùng chịu
Lập bảng tính toán với nhíp phụ ta có:
ak+1 b hk Jk Ik Yk Yk-Yk+1 a3k+ 1
(Yk-Yk+1)
Trang 40(mm) (mm) (mm) (mm) (mm ) (mm ) (mm ) (mm ) (mm )
0.000122
0.00004
13048.33
0.000077
0.00002
17908.33
0.000056
0.00001
22768.33
0.000044
0.00000
27628.33
0.000036
0.00000
32488.33
0.000031
0.00000
37348.33
0.000027
0.00000
42208.33
0.000024
6
1 1
= 138289 (N/m)Lập bảng tính toán nhíp chính ta có: