Phần mềm thiết kế ô tô part 5 ppsx

- 74 -
III. Sơ đồ thuật toán
3.1. Sơ đồ thuật toán tính toán thiết kế bộ phận đàn hồi hệ thống treo (nhíp)

Hình 3.3.1. Sơ đồ lôgíc thuật toán tính toán thiết kế bộ phận đàn hồi (nhíp)
Bắt đầu
Nhậ
p
dữ liệu
Kết thúc
Phân tải cho bộ nhí
p
Nhí
p
trớc
Nhí
p
chính Nhí
p

p
hụ
Nhí
p
sau
Nhí
p
chính Nhí
p

p

hụ
Tính các thôn
g
số dao
động của bánh xe
Xác định chiều dày,
bề rộng các lá nhíp
Xác định số lá nhí
p
Xác định chiều dài
các lá nhíp
Tính độ cứn
g
, độ võn
g

tĩnh của khối nhíp
Kiểm tra
tần số dao động riêng
Sai
Đúng
Kiểm tra
bền các lá nhíp
Đúng
Sai
Xem kết
q
uả
- 75 -
Với trình tự các bớc tính toán thiết kế bộ phận đàn hồi (nhíp) nh ở phần II, chúng tôi đa

ra sơ đồ thuật toán của bài toán thiết kế bộ phận đàn hồi hệ thống treo trên hình 3.3.1.
Trong sơ đồ trên có các khối chơng trình thực hiện các chức năng sau:
3.1.1. Khối nhập dữ liệu:
Khối này thực hiện chức năng lựa chọn phần nhập dữ liệu của xe và các dữ liệu tham khảo
của nhíp, bao gồm:
Các thông số kỹ thuật ôtô
- Loại xe
- Trọng lợng toàn bộ khi đầy tải
- Trọng lợng trên cầu trớc khi đầy tải
- Trọng lợng trên cầu sau khi đầy tải
- Trọng lợng toàn bộ khi không tải
- Trọng lợng trên cầu trớc khi không tải
- Trọng lợng trên cầu sau khi không tải
- Chiều dài cơ sở
- Chiều rộng toàn bộ
- Chiều cao toàn bộ
Các thông số tham khảo: Các dữ liệu thiết kế nhíp, bao gồm:
- Tần số dao động của nhíp
- Loại nhíp: đơn hoặc kép
- Môđun đàn hồi của vật liệu làm nhíp
- Khoảng cách tâm bu lông quang nhíp
- Hệ số biến dạng của nhíp
- Hệ số phân bố ứng suất với các lá nhíp đầu tiên và các lá nhíp tiếp theo
- ứng suất cho phép của vật liệu làm nhíp
- Các hệ số kinh nghiệm
3.1.2. Khối phân tải cho nhíp
Khối này thực hiện việc lựa chọn kết cấu và tính toán tải trọng đặt lên từng bộ nhíp ở mỗi
cầu xe: nhíp chính và nhíp phụ (nếu có)
3.1.3. Khối tính toán các thông số dao động của bánh xe
Đây là khối thực hiện nhóm các tính toán các thông số dao động của bánh xe nh: tần số dao

động góc, độ cứng sơ bộ của khối nhíp, độ võng tĩnh, độ võng động, độ võng tổng cộng.
3.1.4. Các khối tính toán các thông số cơ bản của nhíp
Đây là tập hợp của các khối tính toán ra các thông số cơ bản của bộ nhíp, nó là tập hợp của
các khối xác định số lá nhíp, chiều dày, bề rộng, chiều dài các lá nhíp trong bộ nhíp.
3.1.5. Khối tính độ cứng, độ võng của khối nhíp
- 76 -
Sau khi đã tính toán các thông số cơ bản của các lá nhíp trong khối nhíp, khối này sẽ tính
chính xác độ cứng và độ võng tĩnh của khối nhíp thiết kế.
3.1.6. Khối kiểm tra tần số dao động riêng của bộ nhíp
Đây là khối thực hiện việc kiểm tra lại tần số dao động riêng của khối nhíp có thoả mãn các
yêu cầu về độ êm dịu hay không.
3.1.7. Khối kiểm tra bền
Khối này thực hiện nhiệm vụ tính toán phản lực sinh ra trong bộ nhíp, tính ứng suất sinh ra
trên dừng lá nhíp và so sánh kiểm tra bền. Nếu các điều kiện về bền và về tần số dao động
không đảm bảo thì chúng ta phải quay lại việc tính và chọn các thông số cơ bản.
3.1.8. Khối xem kết quả
Sau khi đã tính toán và kiểm tra điều kiện làm việc, khối này sẽ thể hiện các kết quả tính
toán các thông số của nhíp, kết quả bền, v.v

3.1.9. Kết luận
Sau khi đã hoàn thành tính toán thiết kế, chúng ta đa ra bảng tổng hợp các kết quả tính
toán, trên cơ sở đó lựa chọn các phơng án khả thi để tiến hành bớc chế tạo thực tế.
- 77 -
3.2. Sơ đồ thuật toán tính toán kiểm nghiệm bộ phận đàn hồi hệ thống treo (nhíp)

Hình 3.3.2. Sơ đồ lôgíc thuật toán tính toán kiểm nghiệm bộ phận đàn hồi (nhíp)

Với trình tự các bớc tính toán kiểm nghiệm bộ phận đàn hồi (nhíp) đã nêu, chúng tôi đa ra
sơ đồ thuật toán của bài toán kiểm nghiệm bộ phận đàn hồi hệ thống treo trên hình 3.3.2.
Trong sơ đồ trên có các khối chơng trình thực hiện các chức năng sau:
Bắt đầu
Nhậ

p
dữ liệu
Kết thúc
Nhậ
p
dữ liệu hệ thốn
g
treo
Nhí
p
trớc
Nhí
p
chính Nhí
p

p
hụ
Nhí
p
sau
Nhí
p
chính Nhí
p

p
hụ
Tính các thôn
g

số dao
động của bánh xe
Tính độ cứn
g
, độ võn
g

tĩnh của khối nhíp
Kiểm tra
tần số dao động riêng
Kiểm tra
bền các lá nhíp
Xem k
ế
t
q
uả
- 78 -
3.2.1. Khối nhập dữ liệu xe:
Khối này thực hiện chức năng lựa chọn phần nhập dữ liệu của xe và các dữ liệu tham khảo
của nhíp, bao gồm:
Các thông số kỹ thuật ôtô
- Loại xe
- Trọng lợng toàn bộ khi đầy tải
- Trọng lợng trên cầu trớc khi đầy tải
- Trọng lợng trên cầu sau khi đầy tải
- Trọng lợng toàn bộ khi không tải
- Trọng lợng trên cầu trớc khi không tải
- Trọng lợng trên cầu sau khi không tải
- Chiều dài cơ sở

- Chiều rộng toàn bộ
- Chiều cao toàn bộ
3.2.2. Khối nhập dữ liệu nhíp:
Khối này thực hiện chức năng nhập dữ liệu của các bộ trên xe và các dữ liệu tham khảo nhíp,
bao gồm:
Các thông số kết cấu
- Kết cấu của nhíp trớc và nhíp sau: Nhíp đơn hoặc nhíp kép
- Số lá nhíp của mỗi bộ nhíp
- Chiều dài lá nhíp
- Bề rộng lá nhíp
- Chiều dày lá nhíp
- Môđun đàn hồi của vật liệu làm nhíp
- ứng suất cho phép của vật liệu làm nhíp
- Khoảng cách tâm bu lông quang nhíp
Các thông số tham khảo: Các dữ liệu thiết kế nhíp, bao gồm:
- Hệ số biến dạng của nhíp
- Hệ số phân bố ứng suất với các lá nhíp đầu tiên và các lá nhíp tiếp theo
- Các hệ số kinh nghiệm khác
3.2.3. Khối tính toán các thông số dao động của bánh xe
Đây là khối thực hiện nhóm các tính toán các thông số dao động của bánh xe nh: phân tải
cho nhíp, tần số dao động góc, độ cứng sơ bộ của khối nhíp, độ võng tĩnh, độ võng động, độ
võng tổng cộng.
3.2.4. Khối tính độ cứng, độ võng của khối nhíp
Khối này sẽ tính chính xác độ cứng và độ võng tĩnh của từng bộ nhíp.
- 79 -
3.2.5. Khối kiểm tra tần số dao động riêng của bộ nhíp
Đây là khối thực hiện việc kiểm tra tần số dao động riêng của khối nhíp có thoả mãn các yêu
cầu về độ êm dịu hay không.
3.2.6. Khối kiểm tra bền
Khối này thực hiện nhiệm vụ tính toán phản lực sinh ra trong bộ nhíp, tính ứng suất sinh ra

trên dừng lá nhíp và so sánh kiểm tra bền.
3.2.7. Khối xem kết quả
Sau khi đã tính toán và kiểm tra điều kiện làm việc, khối này sẽ thể hiện các kết quả kiểm
nghiệm nhíp: tần số dao động, ứng suất và biểu đồ ứng suất, v.v

3.2.8. Kết luận
Sau khi đã hoàn thành các bớc tính toán kiểm nghiệm, chúng ta đa ra bảng tổng kết các
kết quả tính toán, trên cơ sở đó đánh giá đợc tổng thể về bộ phận đàn hồi hệ thống treo
đang lắp đặt trên xe.
- 80 -
3.3. Sơ đồ thuật toán tính toán kiểm nghiệm bộ phận giảm chấn hệ thống treo

Hình 3.3.3. Sơ đồ lôgíc thuật toán tính toán kiểm nghiệm bộ phận giảm chấn

Với trình tự các bớc tính toán kiểm nghiệm bộ phận giảm chấn đã nêu, chúng tôi đa ra sơ
đồ thuật toán của bài toán kiểm nghiệm bộ phận giảm chấn hệ thống treo trên hình 3.3.3.
Trong sơ đồ trên có các khối chơng trình thực hiện các chức năng sau:
3.3.1. Khối nhập dữ liệu:
Bắt đầu
Nhậ
p
dữ liệu
Kết thúc
Chọn và nhậ
p
các thôn
g

số của giảm chấn
Kiểm tra
điều kiện truyền nhiệt
Sai
Đúng

Kiểm tra
bền giảm chấn
Đúng
Sai
Xem kết
q
uả
Tính tỷ số truyền của
giảm chấn
Tính hệ số cản ở các
hành trình nén, trả
Tính lực cản ở các
hành trình nén, trả
- 81 -
Khối này thực hiện chức năng lựa chọn phần nhập dữ liệu của xe và các dữ liệu tham khảo
của giảm chấn thuỷ lực, bao gồm:
Các thông số kỹ thuật ôtô: Các thông số này đã đợc tính toán ở phần bộ phần đàn hồi
- Loại xe
- Trọng lợng toàn bộ khi đầy tải
- Trọng lợng trên cầu trớc khi đầy tải
- Trọng lợng trên cầu sau khi đầy tải
- Trọng lợng toàn bộ khi không tải
- Trọng lợng trên cầu trớc khi không tải
- Trọng lợng trên cầu sau khi không tải
- Chiều dài cơ sở
- Tần số dao động của hệ thống treo
- Tần số dao động góc của hệ thống treo
3.3.2. Khối chọn và nhập dữ liệu giảm chấn:
Khối này thực hiện chức năng chọn và nhập dữ liệu của giảm chấn, bao gồm:
- Loại giảm chấn (khi chọn loại giảm chấn sẽ có các thông số kỹ thuật đi kèm nh đờng

kính xi lanh, đờng kính piston, đờng kính thanh đẩy, hành trình cực đại của piston,v.v )
- Các góc đặt giảm chấn
- Hệ số không chu kỳ
- Vận tốc làm việc của giảm chấn (khi van giảm tải bắt đầu mở và mở hoàn toàn)
- Hệ số tăng năng lợng sức cản
- Hệ số thu năng lợng
- Hệ số truyền nhiệt
- Nhiệt độ tính toán của môi trờng
- Nhiệt độ giới hạn của giảm chấn chịu đợc
- ứng suất cho phép của vật liệu (xilanh, piston, thanh đẩy)
3.3.3. Khối tính tỷ số truyền của giảm chấn: thực hiện tính toán tỷ số truyền của giảm chấn
3.3.4. Các khối tính hệ số cản và lực cản ở các hành trình nén, trả: Đây là các khối thực hiện
việc tính toán các lực cản của dầu sinh ra trong các quá trình làm việc.
3.3.5. Khối kiểm tra điều kiện truyền nhiệt: thực hiện kiểm tra về công suất toả nhiệt của
giảm chấn.
3.4.5. Khối kiểm tra bền: thực hiện nhiệm vụ tính toán bền một số chi tiết nh xilanh, thanh
đẩy piston, v.v
3.1.6. Khối xem kết quả: thể hiện các kết quả tính toán
3.1.7. Kết luận:
tổng kết các kết quả tính toán, đánh giá đợc giảm chấn trên xe.
- 82 -
IV. Xây dựng chơng trình có giao diện tiếng Việt
Trên cơ sở sơ đồ thuật toán cho hai bài toán thiết kế và kiểm nghiệm hệ thống treo, chúng tôi
tiến hành xây dựng chơng trình có giao diện bằng tiếng Việt để thực hiện các thao tác này
một cách trực quan trên máy tính. Chơng trình đợc viết trên nền ngôn ngữ lập trình ứng
dụng Matlab 5.3. Khi lựa chọn tính toán hệ thống treo từ chơng trình tổng thể, ban đầu sẽ
có menu cho phép ngời dùng lựa chọn bài toán thiết kế hoặc kiểm nghiệm:

Hình 3.4.1. Menu chính
Nếu bấm chọn "Thiết kế" sẽ thực hiện phần chơng trình thiết kế hệ thống treo từ các thông
số hoàn toàn mới hoặc trên cơ sở các xe có sẵn do ngời sử dụng nhập vào. Nếu chọn "Kiểm
nghiệm" sẽ thực hiện phần chơng trình tính toán bài toán kiểm nghiệm hệ thống treo của
các xe hiện có đầy đủ các thông số. Chọn "Thoát" để quay trở lại chơng trình tổng thể toàn
bộ các hệ thống trên ôtô.
4.1. Chơng trình tính toán thiết kế hệ thống treo
Khi lựa chọn "Thiết kế" từ menu chính sẽ chạy phần chơng trình tính toán thiết kế hệ thống
treo có giao diện nh sau:






Hình 3.4.1.1. Menu chính "Thiết kế hệ thống treo"
- 83 -
Trên menu có thanh công cụ cho phép chúng ta thực hiện các thao tác của bài toán thiết kế.

Ban đầu là "Nhập dữ liệu", sau đó là "Xem kết quả" và kết thúc là "Thoát khỏi chơng
trình". Bên cạnh đó ngời sử dụng có thể xem phần "Trợ giúp" để biết thêm thông tin giúp
đỡ về cách thức sử dụng chơng trình trong những lần đầu tiên.
4.1.1. Nhập dữ liệu
Đây là phần chơng trình rất quan trọng, bao gồm các modul nhập dữ liệu chung của xe, lựa
chọn và nhập dữ liệu của bộ phận đàn hồi (nhíp), chọn và nhập dữ liệu giảm chấn thuỷ lực
Trong mỗi modul nhập dữ liệu đều có hai phần: Nhập dữ liệu từ bàn phím và nhập dữ liệu từ
tệp.
4.1.1.1. Nhập dữ liệu từ tệp
Khi bấm chọn nhập dữ liệu từ tệp của mỗi modul sẽ hiện ra bảng lựa chọn các tệp dữ liệu
của các xe cơ sở đã có sẵn các thông số cho phép ngời sử dụng lựa chọn để tham khảo khi
thiết kế mới.










Hình 3.4.1.2. Nhập dữ liệu từ tệp

Khi ta chọn đợc tệp dữ liệu thì chơng trình sẽ hiện ra các menu giống nh nhập dữ liệu từ
bàn phím cho phép ngời sử dụng có thể tham khảo để giữ nguyên hay sửa đổi các thông số
của xe đó (các menu này sẽ đợc trình bày cụ thể ở dới đây).

4.1.1.2. Nhập dữ liệu của xe
Khi bấm chọn "Nhập dữ liệu từ bàn phím" để nhập dữ liệu xe, sẽ hiện ra menu để ngời sử

dụng nhập các thông số phục vụ cho quá trình tính toán:
Sau khi đã nhập đầy đủ các thông số cơ bản của xe và lựa chọn kết cấu của hệ thống treo,
chúng ta có thể lu lại các thông số này khi bấm vào "Lu lại", hoặc có thể bấm "Tiếp tục"
để kết thúc phần nhập dữ liệu xe, chuyển sang phần tiếp theo. Bấm "Thoát" khi nhập dữ liệu
sai hoặc không muốn nhập dữ liệu nữa.



- 84 -














Hình 3.4.1.3. Nhập dữ liệu xe
4.1.1.3. Nhập dữ liệu nhíp
Sau khi đã nhập dữ liệu của xe, chơng trình cho phép ngời sử dụng lựa chọn và nhập dữ
liệu để thiết kế nhíp. Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Thông số hệ thống treo/ Nhíp" sẽ hiện ra menu
lựa chọn và nhập các thông số tham khảo để tính nhíp:

Hình 3.4.1.4. Nhập thông số tính nhíp
- 85 -
Chơng trình cho phép ngời sử dụng lựa chọn và nhập thông số của nhíp. Sau khi thực hiện
việc nhập các thông số, ngời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "Lu lại", "Tiếp tục",
"Thoát" nh dữ liệu xe.
4.1.1.4. Nhập dữ liệu giảm chấn
Sau khi đã nhập dữ liệu của nhíp, chơng trình cho phép ngời sử dụng lựa chọn và nhập dữ
liệu để tính chọn giảm chấn. Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Thông số hệ thống treo/ Giảm chấn" sẽ
hiện ra menu lựa chọn và nhập các thông số của giảm chấn:

Hình 3.4.1.5. Nhập thông số giảm chấn
Chơng trình cho phép ngời sử dụng lựa chọn và nhập thông số của giảm chấn. Sau khi
thực hiện việc nhập các thông số, ngời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "Lu lại",
"Tiếp tục", "Thoát" nh dữ liệu xe và dữ liệu nhíp.

4.1.2. Xem kết quả
Sau khi đã hoàn thành phần nhập dữ liệu, chơng trình sẽ tự động tính toán và các kết quả
tính sẽ đợc thể hiện khi ngời sử dụng bấm vào phần "Xem kết quả" ở menu chính. Khi
bấm vào "Xem kết quả", lần lợt các bảng hiện kết quả sẽ đợc thể hiện:
Trên các bảng thể hiện kết quả, ngời sử dụng có thể lựa chọn "Xem tiếp" để chuyển qua
bảng kết quả tiếp theo, hoặc "Quay lại" khi muốn xem bảng kết quả trớc đó. Bấm "Thoát"
khi kết thúc phần xem kết quả.
Sau khi xem xong kết quả mà không muốn thực hiện công việc thiết kế hệ thống treo nữa,
thì ngời sử dụng có thể lựa chọn "Thoát khỏi chơng trình" để quay về menu lựa chọn bài
toán thiết kế hoặc kiểm nghiệm nh ban đầu để kết thúc phần "Tính toán thiết kế hệ thống
treo".

- 86 -

H×nh 3.4.1.6. KÕt qu¶ tÝnh to¸n c¸c gi¸ trÞ ®Æc biÖt
















H×nh 3.4.1.7. KÕt qu¶ tÝnh to¸n nhÝp tr−íc

- 87 -















H×nh 3.4.1.8. KÕt qu¶ tÝnh to¸n nhÝp sau (nhÝp chÝnh)

H×nh 3.4.1.9. KÕt qu¶ tÝnh to¸n nhÝp sau (nhÝp phô)


- 88 -















Hình 3.4.1.10. Kết quả tính toán kiểm tra giảm chấn

4.2. Chơng trình tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo
Khi lựa chọn "Kiểm nghiệm" từ menu chính sẽ chạy phần chơng trình tính toán kiểm
nghiệm hệ thống treo có giao diện nh sau:

Hình 3.4.2.1. Menu chính "Kiểm nghiệm hệ thống treo"

4.2.1. Nhập dữ liệu
Đây là cũng phần chơng trình rất quan trọng, bao gồm các modul nhập dữ liệu chung của
xe, nhập dữ liệu của nhíp trớc, nhíp sau, dữ liệu giảm chấn. Tơng tự nh phần thiết kế khi
nhập dữ liệu có thể bằng hai cách: nhập dữ liệu từ bàn phím và nhập dữ liệu từ tệp.

4.2.1.1. Nhập dữ liệu từ tệp
Khi bấm chọn nhập dữ liệu từ tệp của mỗi modul sẽ hiện ra bảng lựa chọn các tệp dữ liệu
của các xe hiện đang sử dụng tại Việt Nam do nhóm tác giả thu thập đợc. Ngoài ra ngời
sử dụng cũng có thể lu trữ lại bộ thông số của các xe khác trong quá trình sử dụng.
- 89 -









Hình 3.4.2.2. Nhập dữ liệu từ tệp
4.2.1.2. Nhập dữ liệu của xe
Khi bấm chọn "Nhập dữ liệu từ bàn phím" để nhập dữ liệu xe, sẽ hiện ra menu để ngời sử
dụng nhập các thông số phục vụ cho quá trình tính toán:

Hình 3.4.2.3. Nhập dữ liệu xe
Chơng trình cho phép ngời sử dụng lựa chọn và nhập thông số của xe. Sau khi thực hiện
việc nhập các thông số, ngời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "Lu lại", "Tiếp tục",
"Thoát" nh ở phần thiết kế.

4.2.1.3. Nhập dữ liệu nhíp
Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Thông số hệ thống treo/ Nhíp" sẽ hiện ra menu nhập các thông số
của treo trớc và treo sau:
- 90 -

Hình 3.4.2.4. Nhập dữ liệu nhíp trớc
Chơng trình cho phép ngời sử dụng lựa chọn và nhập thông số của nhíp trớc. Sau khi
thực hiện việc nhập các thông số, ngời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "Tiếp tục" để
nhập thông số nhíp sau hoặc "Thoát" để thao tác lại.















Hình 3.4.2.5. Nhập dữ liệu nhíp sau
- 91 -
Chơng trình cho phép ngời sử dụng lựa chọn và nhập thông số của nhíp sau. Sau khi thực
hiện việc nhập các thông số, ngời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "Lu lại" để lu
các giá trị thông số của nhíp, "Tiếp tục" để thực hiện quá trình nhập dữ liệu tiếp theo hoặc

"Thoát" để thao tác lại.

4.2.1.3. Nhập dữ liệu giảm chấn (nếu có)
Nếu khi nhập thông số xe ban đầu có lắp giảm chấn, khi bấm chọn "Dữ liệu/ Thông số hệ
thống treo/ Giảm chấn" sẽ hiện ra menu nhập các thông số của giảm chấn:















Hình 3.4.2.6. Nhập dữ liệu giảm chấn

4.2.2. Xem kết quả
Sau khi đã hoàn thành phần nhập dữ liệu, chơng trình sẽ tự động tính toán và các kết quả
tính sẽ đợc thể hiện khi ngời sử dụng bấm vào phần "Xem kết quả" ở menu chính. Khi
bấm vào "Xem kết quả", lần lợt các bảng hiện kết quả sẽ đợc thể hiện.
Trên các bảng thể hiện kết quả, ngời sử dụng có thể lựa chọn "Xem tiếp" để chuyển qua
bảng kết quả tiếp theo, hoặc "Quay lại" khi muốn xem bảng kết quả trớc đó. Bấm "Thoát"
khi kết thúc phần xem kết quả.
Có các bảng thể hiện kết quả:

- Kết quả kiểm nghiệm độ cứng và tần số dao động của hệ thống treo.
- Kết quả kiểm nghiệm bền nhíp trớc và nhíp sau.