ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTT TRƯỚC ÔTÔ KHÁCH 46 CHỖ TRÊN CƠ SỞ HYUNDAI AEROSPACE ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ sở ô tô Hyundai AEROSPACE MỤC LỤC MỤC LỤC .1 LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI………… …………………… 1.1 Những vấn đề chung hệ thống treo ô tô 1.2 Công dụng hệ thống treo 1.3 Phân loại hệ thống treo 1.4 Cấu tạo phần tử hệ thống treo 1.5 Giới thiệu ô tô thống số kỹ thuật 12 1.6 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài 14 CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HT TREO .15 2.1 Một số hệ thống treo thường dùng ô tô .15 2.2 Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống treo .19 2.3 Lựa chọn giảm chấn cho hệ thống treo .21 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HTT TRƯỚC .24 3.1 Hệ thống treo khí nén 24 3.2 Tính tốn thiết kế phần tử đàn hồi 34 3.3 Tính tốn thiết kế giảm chấn .36 3.4 Tính tốn thiết kế phận dẫn hướng 43 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ TÍNH TỐN THANH ỔN ĐỊNH NGANG 50 4.1 Công dụng ổn định ngang 50 4.2 Một số u cầu tính tốn thiết kế 50 4.3 Cơ sở thiết kế tính tốn ổn định ngang 50 4.4 Tính tốn thiết kế ổn định ngang cho HTT trước 53 CHƯƠNG V: HỆ THỐNG CUNG CẤP VÀ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH CHIỀU CAO CHO HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN .58 5.1 Những yêu cầu hệ thống treo cấu điều khiển khí nén 58 5.2 Các trạng thái tải trọng đặt lên hệ treo khí nén 58 GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh SV: Hoàng Mạnh Hà ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ sở ô tô Hyundai AEROSPACE 5.3 Hệ thống cung cấp khí nén xe Hyundai Aero Space Ld 60 5.4 Hệ thống đàn hồi khí nén điều khiển điện từ .61 KẾT LUẬN 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh SV: Hồng Mạnh Hà ĐATN :Thiết kế HTT trước tô khách 46 chỗ sở ô tô Hyundai AEROSPACE LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển to lớn tất ngành kinh tế quốc dân đòi hỏi cần chuyên chở khối lượng lớn hàng hóa hành khách Tính động cao, tính việt dã khả hoạt động điều kiện khác tạo cho ôtô trở thành phương tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hóa hành khách Ơtơ mặt đường hai đối tượng có quan hệ mật thiết với Nằm mối quan hệ tương tác hệ thống treo Khi ôtô đối tượng quan sát, mặt đường tác nhân hệ thống treo có tác dụng giảm va đập lên thân xe từ kích thích từ mấp mơ biên dạng mặt đường, nâng cao độ êm dịu ôtô, độ bám mặt đường bánh xe, độ an toàn chuyển động ôtô Khi đường đối tượng quan sát, mấp mơ mặt đường kích thích ơtơ dao động gây tải trọng động tác động lại xuống mặt đường Việt Nam nước phát triển, thời kỳ cơng nghiệp hố, đại hố đất nước nên việc xây dựng khu công nghiệp, nhà máy cơng trình xây dựng diễn khắp nơi hầu hết nguyên vật liệu, hàng hóa phục vụ cho phát triển vận chuyển xe tải chủ yếu Nước ta với địa hình trải dài từ Bắc vào Nam sở hạ tầng, mạng lưới giao thông đường nhiều yếu kém, đường xá với biên độ mấp mơ bề mặt lớn ảnh hưởng lớn đến kết cấu Vì việc thiết kế hệ thống treo xe ôtô công việc cần thiết Sau thời gian làm đồ án tốt nghiệp, với cố gắng thân hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo–Th.s: Nguyễn Hùng Mạnh, giúp đỡ bạn, em hồn thành đồ án Trong q trình làm đồ án, trình độ kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong đóng góp ý kiến thầy bạn SV: Hoàng Mạnh Hà GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh SV: Hoàng Mạnh Hà ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ sở ô tô Hyundai AEROSPACE CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ơ TƠ Khi ơtơ chuyển động đường khơng phẳng, xe thường chịu tải trọng dao động bề mặt đường mấp mô sinh Những dao động ảnh hưỏng xấu tới tuổi thọ xe đặc biệt gây cảm giác khó chịu người ngồi xe Các kết nghiên cứu ảnh hưởng dao động người tới kết luận người phải chịu đựng lâu môi trường dao động ôtô mắc bệnh thần kinh não Vì tính êm dịu chuyển động tiêu quan trọng xe Tính phụ thuộc vào nhiều yếu tố hệ thống treo đóng vai trị định Hệ thống treo xe ơtơ ngày sử dụng kiểu chính: hệ thống treo phụ thuộc hệ thống treo độc lập Hai hệ thống treo khác cấu tạo mục đích giảm rung xóc xe vận hành đường không phẳng, tạo điều kiện cho bánh xe dao động theo phương thẳng đứng, tránh dao động lắc ngang hay lắc dọc đồng thời đảm bảo truyền lực mômen ổn định Với hệ thống giẩm chấn mềm hệ thống treo tạo nhiều rung động đàn hồi làm việc Ngược lại với hệ thống treo cứng làm cho xe bị xóc mạnh Sự dung hồ hai đặc điểm ý tưởng để nhà nghiên cứu đưa hệ thống treo khí nén Hệ thống treo sử dụng nhíp lá, lị xo xoắn…ra đời sớm chưa thể đáp ứng đòi hỏi cao độ êm dịu xe, hệ thống treo khí nén khơng khơng phải phát minh mới, xuất với hệ thống treo Mc.Pherson Hệ thống treo khí nén sử dụng gối cao su chứa khí nén thay dùng lị xo xoắn, nhíp hay xoắn Nhưng thời kỳ này, ngành công nghiệp vật liệu chưa đáp ứng độ bền yêu cầu kỹ thuật cho chi tiết hệ thống treo nên phải dùng lị xo xoắn, nhíp lá, xoắn làm cấu giảm chấn GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh SV: Hồng Mạnh Hà ĐATN :Thiết kế HTT trước tô khách 46 chỗ sở ô tô Hyundai AEROSPACE Ngày nay, nhà thiết kế ôtô ứng dụng thành tựu công nghệ vật liệu, kỹ thuật cơ-điện tử cho đời hệ thống treo có tính kỹ thuật tiên tiến, hệ thống treo khí nén-điện tử sử dụng dòng xe cao cấp BMW, Lexus…và xe chở khách Huyndai Aero Space Với hệ thống treo người lái lựa chọn, điều chỉnh độ đàn hồi cho phù hợp với chế độ vận hành xe đường thông qua việc chọn chế độ tuỳ thuộc vào tải trọng xe 1.2 CÔNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG TREO Hệ thống treo ôtô có cơng dụng đỡ thân xe lên cầu xe, cho phép bánh chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng khung xe vỏ xe, hạn chế chuyển động khơng muốn có khác bánh xe Các phận hệ thống treo thực nhiệm vụ hấp thụ dập tắt dao động, rung động va đập mặt đường truyền lên Đảm bảo khả truyền lực mômen bánh xe với khung vỏ xe Công dụng hệ thống treo cụ thể qua phần tử hệ thống *.Phần tử đàn hồi: Nhiệm vụ phần tử đàn hồi đưa tần số dao động xe phù hợp với vùng tần số người sử dụng Ngoài ra, phần tử đàn hồi cịn có nhiệm vụ nối mềm bánh xe thùng xe giảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung xe địa hình khác đảm bảo độ êm dịu chuyển động Phần tử đàn hồi có đường đặc tính đàn hồi phù hợp với chế độ làm việc xe * Phần tử dẫn hướng: Xác định tính chất chuyển động (động học) bánh xe khung, vỏ xe Bên cạnh phần tử dẫn hướng tiếp nhận truyền lực, mômen bánh xe với khung, vỏ xe * Phần tử giảm chấn: GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh SV: Hoàng Mạnh Hà ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ sở ô tô Hyundai AEROSPACE Nhiệm vụ phần tử giảm chấn để dập tắt dao động phát sinh trình xe chuyển động từ mặt đường lên khung xe địa hình khác cách nhanh chóng Ngồi ra, đảm bảo dao động phần tử không treo nhỏ nhất, tiếp xúc bánh xe đường, nâng cao khả bám đường an toàn chuyển động * Phần tử ổn định ngang: Phần tử ổn định ngang có chức phần tử đàn hồi phụ làm tăng khả chống lật thân xe có thay đổi tải trọng mặt phẳng ngang * Các phần tử như: vấu cao su, chịu lực phụ…có tác dụng hạn chế hành trình, tăng cứng chịu thêm tải trọng 1.3 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO Do cách bố trí phận nên hệ thống treo phân theo hai nhóm hệ thống treo độc lập hệ thống treo phụ thuộc Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống treo a Hệ thống treo phụ thuộc; b Hệ thống treo độc lập; 1- Thùng xe 4- Dầm cầu 2- Bộ phận đàn hồi 5- Các đòn liên kết - Bộ phận giảm chấn GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh SV: Hoàng Mạnh Hà ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ sở ô tô Hyundai AEROSPACE 1.3.1 HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC Dầm cầu liên kết cứng với hai bánh xe hai bên Ở cầu chủ động, dầm cầu chủ động liên kết hai bánh xe Ở cầu dẫn hướng, dầm cầu liền thép định hình liên kết hai bánh xe - Ưu điểm: + Vết bánh xe cố định nên giảm độ mòn ngang lốp + Khả chịu lực bên tốt hai bánh xe liên kết với nên giảm trượt bên + Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ lắp, dễ sửa chữa - Nhược điểm: + Khối lượng không treo lớn nên tăng tải trọng động, va đập, giảm độ êm dịu bám bánh xe + Chiều cao trọng tâm lớn đảm bảo khoảng cách làm việc cầu xe Do ảnh hưởng đến tính ổn định chiếm khơng gian lớn + Nối cứng bánh xe dễ gây nên chuyển vị phụ 1.3.2 HỆ THỐNG TREO ĐỘC LẬP Hai bánh xe hai bên chuyển động độc lập với Sự dịch chuyển bánh xe không ảnh hưởng đến bánh xe khác - Ưu điểm: + Đảm bảo động học xác hơn, tuỳ theo kết cấu mà giảm độ trượt ngang, độ mài mòn lốp + Có khơng gian bố trí phận khác: hạ thấp trọng tâm, tăng độ ổn định chuyển động + Khối lượng phần không treo nhỏ nên giảm va đập phát sinh tải trọng động - Nhược điểm: + Kết cấu phức tạp: Khó khăn cho công tác bảo dưỡng sửa chữa GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh SV: Hoàng Mạnh Hà ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ sở ô tô Hyundai AEROSPACE 1.4 CẤU TẠO CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG TREO 1.4.1 BỘ PHẬN ĐÀN HỒI a) Bộ phận đàn hồi kim loại * Nhíp lá: Hình 1.1 Cấu tạo nhíp Nhíp sử dụng rộng rãi loại xe tải có trọng tải từ nhỏ đến lớn, xe bus, đoàn xe, xe chuyên dùng…vì nhíp có kết cấu đơn giản dễ chế tạo Nhíp vừa phận đàn hồi, phận dẫn hướng phần làm nhiệm vụ giảm chấn Tuy nhiên, sử dụng xe Đặc điểm phần tử đàn hồi nhíp lá: + Trên xe bố trí hệ thống treo sử dụng phần tử đàn hồi nhíp thường có lá, độ cứng nhỏ Trên xe tải loại xe khác, nhíp lắp ghép thành bộ, có phận kẹp ngang để tránh khả xô ngang nhíp làm việc Bộ nhíp bắt chặt với dầm cầu thơng qua bulơng quang nhíp, liên kết với khung thơng qua tai nhíp quang treo (để nhíp biến dạng tự do) + Do ma sát q trình làm việc, nhíp cọ sát lên nhau, để giảm mài mòn tải trọng va đập thường bổ sung mỡ chì bề mặt tiếp xúc nhíp (triệt tiêu khả giảm chấn nhíp – vai trị phụ) + Đường đặc tính đàn hồi nhíp coi tuyến tính, tức độ cứng không thay đổi tăng tải trọng Đây điều không mong muốn chế độ hoạt động xe Khi tăng tải trọng, cần thiết phải tăng độ cứng nhíp GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh SV: Hồng Mạnh Hà ĐATN :Thiết kế HTT trước tô khách 46 chỗ sở ô tô Hyundai AEROSPACE 10 Nhíp chế tạo từ thép hợp kim cán nóng: thép silic 55C2, 60C2A… * Lị xo: Phần tử đàn hồi lị xo bố trí xe có tải trọng trung bình xe con, xe tải nhỏ Đặc điểm lò xo: + Lò xo chế tạo từ thép đàn hồi có tiết diện trịn vng Hình dáng bao ngồi có nhiều loại khác nhằm cải thiện đặc tính đàn hồi lị xo + Đặc tính đàn hồi phần tử đàn hồi lị xo có dạng tuyến tính nên khơng có khả thay đổi nhiều độ cứng hệ thống treo + Phần tử đàn hồi lò xo thường bố trí hệ thống treo độc lập, số bố trí cầu sau phụ thuộc + Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí phần tử khác hệ thống treo hệ thống lái, có tuổi thọ cao khơng có ma sát làm việc, khơng phải chăm sóc bảo dưỡng + Nhược điểm: Khơng có khả dẫn hướng giảm chấn Do bố trí phức tạp so với loại dùng nhíp lá, phải có phận dẫn hướng riêng biệt Hình 1.2: Các dạng lị xo xoắn thơng dụng *.Thanh xoắn: Thang xoắn thép đàn hồi có đặc tính đàn hồi xoắn tuyến tính theo góc xoắn Đặc điểm phần tử đàn hồi xoắn: GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 10 SV: Hoàng Mạnh Hà ... SV: Hoàng Mạnh Hà ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ sở ô tô Hyundai AEROSPACE Ngày nay, nhà thiết kế ? ?tô ứng dụng thành tựu công nghệ vật liệu, kỹ thuật cơ- điện tử cho đời hệ thống treo... CỦA ĐỀ TÀI 1.6.1 MỤC TIÊU GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 14 SV: Hoàng Mạnh Hà 14 ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ sở ô tô Hyundai AEROSPACE 15 Thiết kế hệ thống treo cho xe khách sở xe khách. .. Hà ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ sở ô tô Hyundai AEROSPACE CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ơ TƠ Khi ơtơ chuyển động đường không phẳng, xe