bài giảng công nghệ sửa chửa ô tô, chương 18 ppt

Chương 18: Tính toán bộ phận dẫn
hướng
Ở phần kết cấu của hệ thống treo độc lập, bộ phận đàn hồi chỉ
chịu tải trọng thẳng đứng còn lực bền và tiếp tuyến là do các chi
ti
ết của bộ phận dẫn hướng chịu.
Khi tính độ bền các chi tiết của bộ phận dẫn hướng có thể lấy
hệ số động tương đương như khi tính toán cầu ô tô.
Hệ thống treo độc lập với cơ cấu hướng hai đòn được sử
dụng ở ô tô du lịch và ô tô tải nhiều cầu có tính năng không quá
cao.
Để xác định kích thước cơ bản của bộ phận dẫn hướng ta tính
toán tải trọng theo ba trường hợp đã tính với nửa trục và cầu chủ
động.
* Trường hợp 1: Lực kéo hay lực phanh cực đại: X
i
= X
imax
X
1max
= Z
1
.  ;  = 0,7  0,8 hệ số bám dọc, lực ngang Y = 0
* Trường hợp 2: lực ngang cực đại Y = Y
max
= m
1
.G
1
. 
1

; 
1
= 1 hệ
số bám ngang, hệ số m
1
= 1, lực dọc X
i
= 0
* Tr
ường hợp 3: Lực thẳng đứng cực đại Z
i
= Z
max
2
1
max
G
KZ
đi
 ; K
đ
Hệ số tải trọng động.
K
đ
= 2  3 Đối với ô tô có tính năng thông qua thấp
K
đ
= 3  4 Đối với ô tô có tính năng thông qua cao
Tính toán các trường hợp cụ thể:
Trường hợp 1:

Có tác dụng đồng thời của các lực:
Z
1p
= Z
1t
= Z
1
và X
1p
= X
1t
= X
i
( Trên hình vẽ)
bx
P
g
Gm
Z 
2
11
1
Z1 = m1p. G1 _ gbx
2


X1 = m1p. G1. f
2
Z1 = m1p. G1
2

Z1 t
ừ cam của trụ quay tác dụng lên thanh đứng của bộ phận dẫn
hướng (Trình bày hình vẽ). Trên đoạn cánh tay đòn (b1 - r1) lực
này sẽ gây mô men Z1 (b1 - r1) cân bằng với mô men Fv2.
Lấy mô men đối với điểm A1, ta có Fr2 = Z1 (b1 - r1) do đó
F = Z1 . b1 - r1
r2
L
ực phanh X1 gây nên tải trọng lên khớp trên và dưới Xt và Xd
Xt = X1 b
r2
Xđ = X1 c
r2


S = X1 rbx
r2
Mô men phanh Mp = X1 vbx qua
đĩa từ của phanh có khuynh
hướng quay thanh đứng là của bộ phận dẫn hướng. Trong mặt
phẳng chứa bánh xe Mp cân bằng với mô men Sr2 . Nhờ đó ta tính
được giá trị của S.
Do đó hợp lực của khớp quay trên và khớp quay dưới ta có:
S  Xt = X1 rbx  b
r2
S + X
đ = X1 rbx  q
r2
U = X1 = l

l1
Lực do
do lực X1 gây ra trong thanh kéo ngang của hình thang lái ( trên
hình v
ẽ)
l:khoảng cách từ giữa viết bánh xe đến trụ đứng
l1: khoảng cách từ cổ ngồng quay đến trục thanh kéo ngang.
Uđ = l . a
l2 r2
U: sinh ra các l
ực Ut và Ud ; bằng cách lần lượt lấy mô men với
đ
iểm A1 và B1 của lực U ta có:
Ut = X1 . l . b
l2 b2
Nh
ư vậy trong trường hợp này đòn trên chịu nén hay kéo do lực (F
 Ut ) v
à uốn do lực ( S  Xt ). Đòn dưới chịu uốn trong mặt
phẳng vuông góc với trục ô tô do lực Z2, Z1 ( Z2 lực nén lò xò
phía trái ; Z2 = Z1.r1/a1) và u
ốn trong mặt phẳng nằm song song
với a1 khung do lực (S + Xđ) cũng như chịu kéo lực do các lực
(F+Uđ)
Hình 9.a: Sơ đồ tính toán để chọn các kích thước cơ bản của bộ
phận hướng ở hệ thống treo độc lập.
2. Trường hợp 2
Trên hình vẽ các hợp lực Z1p và Z1t được tính theo các công thức
:
Z1t =G1 (1+ 2hg .f 1 ) - gbx

2 B
Hình 9.b: S
ơ đồ tính toán để chọn các kích thước cơ bản của bộ
phận hướng ở hệ thống treo độc lập.
Z1p = G1 (1- 2hg .f 1 ) - gbx
2 B
Để tăng độ dự trữ liền, có thể tính Z1p, Z1t không trừ đi trọng
lượng gbx.
Z1t =G1 (1+ 2hg .f 1 )
2 B
Z1p = G1 (1- 2hg .f 1 )
2 B
Còn các l
ực
Y1t = G1 (1+ 2hg .f 1 ) .f 1
2 B
Y1p = G1 (1- 2hg .f 1 ) .f 1
2 B
Phản lực trượt ngang Y1 tác dụng lên cánh tay đòn ( rbx  b ) sinh
ra mô men y1 ơơ (rbx ơơ- b) cân bằng với mô men do lực Q tác
dụng lên đòn dưới của bộ phận hướng. ở đây là lực chỉ chung cho
cả hai bên trái và phải do đó:

Qt = Y1t rbx
 b ; Qp = Y1p Rbx  b
r2 r2
Trong tr
ường hợp 2, tải trọng tác dụng lên đòn trên của ngỗng
quay phải chịu uốn do lực Z1p , Z 2p và chịu kéo do lực (F1p +
Q1p + Y1p).

Đòn trên của ngổng quay bên trái chịu nén hay chịu kéo do lực
(F1t  Qt ). Đòn dưới ngỗng quay trái chịu nén hay chịu kéo do
lực (Y1t + Qpơ - F1t ) và bị lực uốn do lực Z1t , Z2t.
3. Trường hợp 3
Lực F1t ơ = F1p = F được xác định khi
Z1t = Z1p = k
đ . G1
2
Z2t = Z2p = k
đ . G1 . r1
2 a1
F = k
đ . G1 . (b1  r1)
2 r2
Do
đó
Lực Z1t = Z1p nén lò xo vừa nêu trong trường hợp 2. Đòn trên
trong tr
ường hợp này chịu nén hay uốn dọc do lực F. Đòn dưới trái
chịu uốn do Z2t , đòn dưới phải chịu uốn do Z 2p ; cả hai đòn kéo
do l
ực F.
Trường hợp các đòn của hệ thống treo đặt nghiêng theo mặt phẳng
ngang hay mặt phẳng dọc khi tính phải kể đến các góc nghiêng.
Các
đòn của hệ thống treo thường chế tạo bằng thép 30, 35 hay 40.
Đô
i khi thanh đứng ở giữa chế tạo bằng thép 30x hay 40x, các đòn
c
ủa hệ thống treo đôi khi dập từ thép ít cacbon 10 hay 15.

bộ phận đàn hồi
I. Phân loại.
1. Phần tử đàn hồi bằng kim loại.
a) Nhíp: Sử dụng ở hệ thống treo độc lập và phụ thuộc.
b) Lò xo xoắn ốc: sử dụng ở hệ thống treo độc lập.
c) Thanh xoắn: sử dụng ở hệ thống treo độc lập.
2. Phần tử đàn hồi kim loại
a) Loại đàn hồi bằng cao su
b) Loại đàn hồi nhờ khí ép.
c) Loại thuỷ lực.
Lợi dụng ưu điểm của từng loại, người ta sử dụng loại bộ
phận đàn hồi liên hợp gồm hai hay nhiều loại phần tử đàn hồi.