Phần mềm thiết kế ô tô part 4 ppsx

- 56 -
4.2.1.4. Nhập dữ liệu dẫn động phanh
Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Thông số hệ thống phanh/ Dẫn động phanh" sẽ hiện ra menu nhập
các thông số của dẫn động phanh:














Hình 2.4.2.3. Nhập dữ liệu dẫn động phanh
4.2.1.5. Nhập các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh và điều kiện làm việc
Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Các chỉ tiêu đánh giá" sẽ hiện ra menu nhập thông số:

Hình 2.4.2.4. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh và điều kiện làm việc cho phép
- 57 -
4.2.1.6. Nhập dữ liệu tính bền
Sau khi đã chọn và nhập thông số của dẫn động phanh, chơng trình cho phép ngời sử dụng
nhập các thông số để tính bền một số chi tiết của hệ thống. Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Thông
số tính bền" sẽ hiện ra menu nhập các thông số của các chi tiết tính bền (tơng tự nh ở
phần Tính toán thiết kế hệ thống phanh)

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:

Hình 2.4.2.5. Kết quả kiểm nghiệm lực và mômen phanh

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.
Trong phần xem kết quả kiểm nghiệm có thể hiện lại các thông số xe, cũng nh thông số
của hệ thống phanh. Tuy nhiên quan trọng nhất là bảng thể hiện các kết quả tính toán so
sánh với các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh cũng nh so sánh các điều kiện làm việc cho
phép. Bên cạnh là các kết luận (đạt/ không đạt) khi so sánh với từng chỉ tiêu. Điều này cho
phép chúng ta có thể đánh giá đợc hệ thống phanh hiện lắp đặt trên xe có phù hợp và đảm
bảo đợc các yêu cầu khi làm việc hay không.


- 58 -

Hình 2.4.2.6. Kết quả đánh giá hiệu quả phanh và điều kiện làm việc cho phép

Sau khi xem xong kết quả mà không muốn thực hiện công việc tính toán kiểm nghiệm hệ
thống phanh 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
kiểm nghiệm hệ thống phanh".

- 59 -
V. Kết luận
Chơng trình "Tính toán thiết kế và kiểm nghiệm hệ thống phanh" với giao diện bằng tiếng
Việt thân thiện, dễ hiểu, dễ sử dụng đã đạt đợc một số kết quả sau:
- Tổng hợp đợc các công thức và phơng pháp tính toán đã đợc sử dụng ở Việt Nam trong
những năm qua.
- Xây dựng đợc chơng trình tính toán có giao diện bằng tiếng Việt dễ hiểu, dễ sử dụng.
Chơng trình này sẽ giúp cho các kỹ s chuyên ngành giảm nhẹ đợc công việc tổng hợp lại
các bớc và công thức tính, cũng nh giảm đợc khối lợng và thời gian tính toán so với
trớc đây còn phải sử dụng bằng tay.
- Tổng hợp đợc quá trình tính toán trên một số các kết cấu của hệ thống phanh hiện đang
đợc sử dụng rộng rãi trên thị trờng Việt Nam và có thể áp dụng chơng trình để kiểm
nghiệm các loại xe này, cũng nh có thể dựa trên cơ sở thông số của các loại xe hiện có để
thiết kế cho các loại xe đóng mới tại Việt Nam có kết cấu tơng tự.
- Chơng trình có thể mở rộng tính toán cho một số kết cấu của hệ thống phanh khác phức
tạp hơn nh hệ thống phanh khí nén, các loại trợ lực phanh, điều hoà lực phanh, v.v
Bên cạnh những mặt đạt đợc, chơng trình còn có một số khiếm khuyết sau:
- Chơng trình xây dựng mới tổng hợp đợc một số lợng các kết cấu hiện có trên thị trờng
chủ yếu xoay quanh hệ thống phanh thuỷ lực nên cha áp dụng đợc với hệ thống phanh khí,
cũng nh các kiểu trợ lực phanh, điều hoà lực phanh còn cha đi sâu nghiên cứu.
- Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh cha có sự tổng hợp để ứng dụng một cách tự động
hoá, điều này làm hạn chế khả năng ứng dụng của chơng trình trong quá trình đánh giá lại
các loại xe hiện có tại Việt Nam

- Ch
ơng trình chạy trong môi trờng của phần mềm Matlab 5.3, tuy đây là phần mềm sẵn
có và sử dụng tơng đối thuận tiện nhng phải cài đặt phần mềm này mới chạy đợc.
- 60 -
Chơng Iii. Tính toán hệ thống treo

I. Đặt vấn đề
1.1. Tổng quát
Độ êm dịu là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lợng của ôtô, hay nói cách khác nó
đảm bảo cho tiện nghi của con ngời trên xe. Độ êm dịu của ôtô phụ thuộc rất nhiều vào
chất lợng của hệ thống treo lắp đặt trên xe đó. Vì vậy hệ thống treo trên ôtô là một hệ thống
có vai trò quan trọng. Hệ thống treo trên ôtô có nhiệm vụ chủ yếu là giảm nhẹ các tải trọng
động tác dụng từ bánh xe lên khung xe và dập tắt các dao động đó, hay là đảm bảo độ êm
dịu cần thiết cho xe khi chuyển động. Việc đánh giá độ êm dịu của ôtô chính là đánh giá
chất lợng của hệ thống treo trên ôtô. Một chiếc xe đợc đánh giá là tốt hay tiện nghi khi hệ
thống treo của nó phải thoả mãn các chỉ tiêu về độ êm dịu.
Khi thiết kế hệ thống treo phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo nối mềm phù hợp với tính êm dịu chuyển động yêu cầu, tức là hệ thống cần có
tần số dao động riêng nằm trong giới hạn 60ữ120 (lần / phút).
- Giảm tối thiểu va đập cứng, hạn chế xung lực tác dụng từ bánh xe lên khung.
- Đảm bảo hệ số bám trung bình của bánh xe với nền.
- Dập tắt nhanh dao động của thân xe khi đi trên đờng gồ ghề.
- Trọng lợng phần không treo nhỏ.
- Hạn chế đến mức lớn nhất các chuyển động theo phơng không mong muốn, nhằm giữ
đúng khả năng làm việc của bánh xe dẫn hớng,đảm bảo tính điều khiển của ôtô.
- Nghiêng ngang thùng xe nhỏ, ôtô con: 6ữ8; ôtô khách: 6ữ10; ôtô tải: 8ữ 12.
- Tại các vị trí liên kết với khung vỏ không gây lên tải trọng lớn đảm bảo tuổi thọ của các
liên kết.
1.2. Phân loại hệ thống treo
Hệ thống treo trên bât kỳ một chiếc xe nào đều có các bộ phận đàn hồi, bộ phận giảm chấn

và bộ phận dẫn hớng. Vì vậy hệ thống treo trên mỗi xe có đặc điểm kết cấu riêng của nó,
bởi vậy phơng pháp và cách thức tính toán chúng cũng có những điểm riêng biệt. Do đó để
có thể hệ thống hoá đợc các hệ thống treo chúng ta phải tiến hành phân loại và tổng hợp
chúng.
Theo bộ phận đàn hồi chia ra:
- Kim loại (nhíp là, lò xo trụ, thanh xoắn, )
- Khí (ống cao su, loại màng, )
- Thuỷ lực (loại ống)
- Cao su (loại chịu nén, loại chịu xoắn)
Theo phơng pháp dập tắt chân động chia ra:
- Loại giảm chấn thuỷ lực (một chiều, hai chiều)
- Loại ma sát cơ (ma sát trong bộ phận đàn hồi, bộ phận dẫn hớng)
- 61 -
Theo sơ đồ bộ phận dẫn hớng chia ra:
- Hệ thống treo phụ thuộc
- Hệ thống treo độc lập








Hình 3.1.1. Sơ đồ tổng thể hệ treo phụ thuộc (a) và hệ treo độc lập (b)
1) Thùng xe; 2) Bộ phận đàn hồi; 3) Bộ phận giảm chấn;
4) Dầm cầu cứng; 5) Các đòn liên kết của hệ treo

Hình 3.1.2. Một số hệ thống treo phụ thuộc

Với sự đa dạng của từng cụm bộ phận trong hệ thống treo nh trên, chúng ta thấy rằng khi
sử dụng phải phân loại khá phức tạp và với mỗi loại lại có các quá trình và công thức tính
toán khác nhau, nh vậy là khá phức tạp và tốn nhiều công sức, thời gian tính toán lâu và
nh vậy là hiệu quả công việc thấp.
Trong chơng trình, chúng tôi tiến hành phân loại tính toán theo các bớc nh sau:
- Bớc 1: Chọn hệ thống treo: phụ thuộc hay độc lập
- Bớc 2: Chọn kết cấu của hệ thống treo đó (cầu trớc, cầu sau)
1-Dầm cấu; 2-Nhíp lá; 3- Quang treo;
4-Cơ cấu phánh; 5-Giảm chấn; 6-Khớp
q
ua
y

1-Giảm chấn; 2-Quang treo; 3- Đòn
truyền lực bên; 4-Vấu hạn chế; 5-Dầm
cầu; 6-Khớ
p

q

ua
y
; 7-Nhí
p
lá
- 62 -
Sau khi đã chọn đầy đủ các cấu thành của toàn bộ hệ thống, chơng trình sẽ tính toán cụ thể
đối với mỗi loại hệ thống treo.



















1.3. Nhiệm vụ
Chơng trình tính toán thiết kế và kiểm nghiệm hệ thống treo thực hiện những nhiệm vụ sau:
a. Với bài toán thiết kế:

- Tính toán các thông số cơ bản của hệ thống.
- Kiểm tra bền các chi tiết quan trọng của hệ thống.
b. Với bài toán kiểm nghiệm:
- Kiểm tra điều kiện làm việc của hệ thống (tần số dao động, độ êm dịu)
- Kiểm tra bền các chi tiết quan trọng của hệ thống.
- Đánh giá hệ thống theo các chỉ tiêu về độ êm dịu.
Hình 3.1.3. Một số loại
g
iảm
chấn hiện đang đợc sử dụng
rộng rãi ở Việt Nam
a) Giảm chấn của hãng Fistel
b) Các cụm van của
g
iảm chấn
T27, T32 của hãng Boge

a) b)
- 63 -
II. Các bớc tính toán:
2.1. Với bài toán thiết kế:
Yêu cầu đặt ra đối với bài toán thiết kế là cho các thông số kỹ thuật của xe, cho điều kiện
làm việc, chúng ta tính toán các thông số kỹ thuật cơ bản của hệ thống treo, sau đó chọn và
kiểm tra quá trình làm việc của hệ thống treo đó thoả mãn các tiêu chuẩn về bền và êm dịu
cho phép.
Qui trình tính toán gồm các bớc sau:
- Tính các thông số dao động của bánh xe: tần số dao động, độ võng tĩnh, độ võng động, độ
cứng sơ bộ của nhíp.
- Tính toán bộ phận đàn hồi (nhíp):
+ Xác định các thông số cơ bản của nhíp: số lá, chiều dày, bề rộng, chiều dài của mỗi lá

nhíp.
+Tính độ cứng chính xác của khối nhíp và kiểm tra lại tần số dao động riêng của khối nhíp.
+ Tính bền nhíp.
- Tính toán bộ phận giảm chấn (nếu có):
+ Xác định các thông số cơ bản của giảm chấn: đờng kính xi lanh, hành trình làm việc
piston.
+ Tính toán các van và lò xo trong giảm chấn.
+ Tính nhiệt và tính bền giảm chấn.

2.1.1. Tính các thông số dao động của bánh xe:
2.1.1.1. Đối với nhíp đơn
a. Xác định tải trọng đặt lên nhíp M:
Mục đích của việc thiết kế là tính toán bộ nhíp ở mỗi bánh xe ở cầu trớc và cầu sau (giả sử
các nhíp của bánh xe bên trái và bên phải của mỗi cầu là giống nhau). Vì vậy ban đầu chúng
ta phải có tải trọng đặt lên mỗi bộ nhíp ở các bánh xe.
Đối với nhíp đơn đặt tại bánh xe, tải trọng tính toán là khối lợng đợc treo đặt trên nhíp ở
mỗi bánh xe cầu trớc và cầu sau.
b. Tần số dao động:
Tần số dao động của bộ nhíp đợc chọn sơ bộ ban đầu:
Đối với xe du lịch: n = 60 - 85 lần/phút
Đối với xe tải: n = 85 - 120 lần/phút
c. Tần số dao động góc :
Tần số dao động góc đợc tính theo công thức:
30
n

= (lần/s) (3.1.1)
d. Độ cứng sơ bộ của khối nhíp C:
Độ cứng sơ bộ của khối nhíp: C = M.
2

.10
-3
(kG/cm) (3.1.2)
- 64 -
e. Độ võng tĩnh f
t
:
Độ võng tĩnh:
C
M
f
t
= (cm) (3.1.3)
g. Độ võng động f
d
:
Độ võng động: f
d
= (0,7 ữ 0,8)f
t
(cm) (3.1.4)
h. Độ võng tổng cộng f
p
:
Độ võng tổng cộng: f
p
= f
t
+ f
d

(cm) (3.1.5)

2.1.1.2. Đối với nhíp kép
a. Phân tải cho nhíp kép
Đối với nhíp kép ở bánh xe thì ta phải phân tải cho nhíp chính và nhíp phụ. Trình từ phân tải
cho nhíp kép nh sau:
- Xác định độ cứng sơ bộ của nhíp chính ở chế độ không tải:
C
c
= M
kt
.
0
2
.10
-3
(kG/cm) (3.1.6)
Trong đó:
M
kt
: khối lợng đợc treo đặt lên mỗi bánh xe ở chế độ không tải (kG)
30
n
0
0

=
(lần/s) (3.1.7)
với n
0

: tần số dao động của nhíp ở chế độ không tải (lần/phút)
- Độ võng tĩnh của nhíp ở chế độ không tải:
c
kt
t
C
M
f =
(cm) (3.1.8)
- Độ võng của khối nhíp khi nhíp phụ bắt đầu làm việc: f
0
1,2.f
t
(cm) (3.1.9)
- Tải trọng tác dụng lên khối nhíp khi nhíp phụ bắt đầu làm việc: Z
0
= C
c
. f
0
(kG) (3.1.10)
- Tần số dao động góc của khối nhíp ở chế độ toàn tải:
30
n

= (lần/s) (3.1.11)
với n: tần số dao động của nhíp ở chế độ toàn tải (lần/phút)
- Độ cứng toàn bộ của khối nhíp: C = M.
2
.10

-3
(kG/cm) (3.1.12)
Trong đó M là khối lợng đợc treo đặt lên bánh xe ở chế độ toàn tải (kG)
- Độ cứng của nhíp phụ: C
P
= C - C
c
(kG/cm) (3.1.13)
- Độ võng tĩnh của nhíp lúc đầy tải:
2
tt
n
300
f






=
(cm) (3.1.14)
- Tải trọng lớn nhất tác dụng lên nhíp phụ: Z
Pmax
= C
P
(f
tt
- f
0

) (kG) (3.1.15)
- Tải trọng lớn nhất tác dụng lên nhíp chính: Z
cmax
= M - Z
Pmax
(kG) (3.1.16)
Sau khi đã phân tải sơ bộ cho nhíp chính và nhíp phụ ta mới tiến hành các quá trình xác định
các thông số dao động cho từng bộ nhíp (chính, phụ)
b. Tần số dao động:
- 65 -
Tần số dao động của nhíp chính và nhíp phụ cũng đợc chọn sơ bộ nh ở nhíp đơn.
c. Tần số dao động góc :
Tần số dao động góc đợc tính theo công thức:
30
n

= (lần/s) (3.1.17)
d. Độ võng tĩnh f
t
:
Độ võng tĩnh đợc tính theo công thức:
2
t
n
300
f

=
(cm) (3.1.18)
e. Độ võng động f
d
:
Độ võng động: f
d
= (0,7 ữ 0,8)f
t
(cm) (3.1.19)
g. Độ võng tổng cộng f
p
:
Độ võng tổng cộng: f
p
= f
t
+ f
d
(cm) (3.1.20)
h. Độ cứng sơ bộ của nhíp C:
Độ cứng sơ bộ của nhíp C:
t
f
M
C =
(kG/cm) (3.1.21)
2.1.2. Tính toán bộ phận đàn hồi

2.1.2.1. Xác định các thông số cơ bản của nhíp:
a. Xác định chiều dài lá nhíp gốc:
Chiều dài lá nhíp gốc: L = K.l
a
(cm) (3.1.22)
Trong đó: K: hệ số kinh nghiệm. K = 0,4 - 0,55
l
a
: chiều dài cơ sở của xe (cm)
b. Xác định chiều dày các lá nhíp:
Chiều dày h của các lá nhíp đợc tính theo công thức:
p
maxca1c1p
Ef3
)d5,0l)(d5,0l(2
h


=
(m) (3.1.23)
Trong đó:

p
: hệ số biến dạng của nhíp.
p
= 1,2 - 4.
d
c
: Khoảng cách giữa 2 bulông quang nhíp (cm)
l

1
: Nửa chiều dài lá nhíp gốc
l
1a
= l
1
= L/2 (nhíp đối xứng)
f
p
: độ võng tổng cộng của bộ nhíp (cm)

max
: ứng suất cực đại cho phép (kG/cm
2
)
E: môđun đàn hồi của vật liệu (E=2,1.10
6
kG/cm
2
)
c. Bề rộng của các lá nhíp:
Bề rộng b của các lá nhíp đợc chọn sao cho
10
h
b
6 << (3.1.24)
- 66 -
d. Số lá nhíp:
Số lá nhíp n đợc tính theo công thức:
3

p
bh
J12
n =
(3.1.25)
Trong đó:
b: bề rộng của các lá nhíp
h: chiều dày của các lá nhíp
J
p
: mô men quán tính tổng cộng của bộ nhíp:
()
EL3
llC
J
2
1a1p
p

=
(cm
4
) (3.1.26)
e. Xác định chiều dài các lá nhíp:
Chiều dài lá nhíp thứ k đợc tính theo công thức: l
k
= l
k-1
- x
k-1

(cm) (3.1.27)
Trong đó:
l
k
: chiều dài lá nhíp thứ k (cm)
l
k-1
: chiều dài lá nhíp thứ k-1 (cm)
x
k-1
: độ chênh lệch chiều dài giữa 2 lá nhíp thứ k và k-1 để đảm bảo phân bố ứng suất hợp lý
nhất.
x
k-1
đợc tính theo công thức:
()
p
k
2i
i
kc1pk
k
J.
Jd5,0lK
x

=

= (cm) (3.1.28)
Trong đó:
l
1
: Nửa chiều dài lá nhíp gốc (cm)
d
c
: Khoảng cách giữa 2 bulông quang nhíp (cm)
J
k
: mô men quán tính của lá nhíp thứ k,
12
hb
J
3
kk
k
= (cm
4
) (3.1.29)
J
p
: mô men quán tính tổng cộng của bộ nhíp (cm
4
)

k
: hệ số phân bố ứng suất có giá trị trong bảng:

Loại nhíp

Giá trị
k

Lá gốc Lá số 2 Lá số 3 Còn lại
Các lá có chiều dài khác nhau 0,6 - 0,8 0,7 - 0,9 0,9 - 1 1
Lá thứ hai dài bằng lá gốc 0,6 - 0,8 0,6 - 0,8 0,7 - 0,9 1

K
p
: hệ số xét đến ảnh hởng của lá nhíp cuối cùng đến sự tăng ứng suất:
- 67 -
kp
p
p
k
pp
JJ
J
J
J
1K

=
(3.1.30)

i
: hệ số tính toán theo công thức:
p
1i
2k
k
p1i
ci
c1
ci
c1i
i
J
KJ
d5,0l
d5,0l
d5,0l
d5,0l


=

=
(3.1.31)
2.1.2.2. Tính chính xác độ cứng và độ võng của khối nhíp
Giả thuyết tính toán theo phơng pháp Parkhilopxki:
- Nhíp lá đợc cấu trúc thành bó có bán kính cong khi chế tạo thay đổi
- Lực tác dụng từ lá này sang lá khác chỉ đặt tại đầu mút
- Quan hệ biến dạng và chuyển vị tuân theo định luật Huc
- Trong tính toán coi các lá nhíp một đầu bị ngàm tại quang nhíp và lá nhíp chỉ chịu uốn









Hình 3.2.1. Sơ đồ tính toán nhíp

a. Độ cứng của nhíp
Độ cứng của khối nhíp (đối xứng) đợc tính theo công thức:

=
=
++

=
nk

1k
1kk
3
1k
)yy(a
E6
C
(3.1.32)
Trong đó:
: hệ số thực nghiệm = 0,85
E: môđun đàn hồi của vật liệu (E = 2,1.10
6
kG/cm
2
)
a
k
= l
1
- l
k
(cm) (hình 3.2.1)
y
k
đợc tính theo công thức:

=
=
k
1i

i
k
J
1
Y
(3.1.33)
l
1
l
2
l
3
a
2
a
3
l
n-
l
n-1

l
n

a
n-
a
n-
a
n

a
n+1
P=Q/2
- 68 -
J
i
là mô men quán tính của lá nhíp thứ i
b. Tính độ võng tĩnh:
Độ võng tĩnh của nhíp f
t
cho nhíp đối xứng:

=
=
++
=
nk
1k
1kk
3
1k
n
t
)yy(a
E6
Q
f (cm) (3.1.34)
c. Kiểm tra lại tần số dao động riêng của khối nhíp
Tần số dao động riêng đợc xác định theo công thức:
t

f
300
n =
(lần/phút) (3.1.35)
2.1.2.3. Tính bền nhíp:
a. Tính phản lực tại các lá nhíp










Hình 3.2.2. Sơ đồ lực tác dụng lên lá nhíp
Hệ phơng trình tính toán phản lực của bộ nhíp:







=+
=++
=++

0XBXA

0XCXBXA
0XCXBPA
nn1nn
433323
32222
(3.1.36)
Trong đó:








=


1
l
l
3
J
J
5,0A
k
1k
1k
k

k
,








+=
1k
k
k
J
J
1B
,

=
+
+
1
l
l
.3.
l
l
5,0C
1k
k
3
k
1k
k
(3.1.37)
J
k
: Mômen quán tính của lá nhíp thứ k
l
k
: chiều dài lá nhíp thứ k
Giải hệ phơng trình (3.1.36) bằng phơng pháp thế ta sẽ có đợc phản lực tại các lá nhíp.
b. Tính ứng suất tĩnh tại các lá nhíp

Thanh chịu lực uốn dói tác dụng của các lực X
k
, do vậy ứng suất của một lá nhíp đợc tính
theo hai tiết diện tại ngàm
NG
uk
và tại chỗ tựa
TU
uk
của nhíp nằm kề:
l
k
X
k
a
k+1
X
k-1
X
k
a
k+2
X
k
X
k+1
l
k+1
l
k+2

X
k+2
- 69 -
6
hb
XlXl
W
M
2
kk
1k1kkk
NG
uk
NG
uk
NG
uk
++

==
(kG/cm
2
) (3.1.38)
6
hb
X)ll(
W
M
2
kk

k1kk
TU
uk
TU
uk
TU
uk
+

==
(kG/cm
2
) (3.1.39)
c. Tính ứng suất động cho lá nhíp:
Hệ số tải trọng động K
đ
của bộ nhíp lá thờng chọn trong khoảng K
đ
=1,8 - 2,2.
ứng suất động tính theo công thúc:
đ
= K
đ
.
t
(kG/cm
2
) (3.1.40)
2.1.3. Tính toán bộ phận giảm chấn (giảm chấn thuỷ lực)
Giảm chấn đợc sử dụng trên hệ thống treo độc lập hiện nay thông thờng loại giảm chấn

ống thuỷ lực (1 chiều, 2 chiều). Thông thờng các hãng đã chế tạo các loại giảm chấn này,
bởi vậy việc tính toán giảm chấn thực chất là chọn giảm chấn sau đó kiểm tra điều kiện làm
việc và tính bền giảm chấn.
Bảng tham khảo chọn giảm chấn:
Kích thớc (mm) Sử dụng cho
Loại
Hãng
Kiểu

trục
(d
t
)
pison
(d)
vỏ
(D)
Hành trình làm
việc h
gc
(mm)
Xe con Xe tải
T27 11 27 38,3 300 x
T32 11 32 45,3 350 x
T40 15 40 57 400 x
T50 20 50 72 400 x
BOGE
T70 28 70 110 450 x
S26 11 26 38,4 300 x
S30 11 30 44 350 x

T36 15 36 55 450 x
T45 17 45 65 450 x
T55 17 55 80 400 x
Hai lớp vỏ
F&S
T70 22 70 95 400 x
B36 11 36 40 320 x
B46 11 46 50 400 x x
Bilstein
B60 14 60 65 450 x
ET36 11 36 40 300 x
F&S
ET45 11 45 58 350 x
TR36 11 36 40 300 x
Một lớp vỏ
BOGE
TR46 11 46 50 350 x
- 70 -
Sau khi chọn giảm chấn cần thiết tiến hành tính lại tỷ số truyền bố trí giảm chấn i sao cho
khả năng dập tắt dao động là tốt nhất bằng cách bố trí các góc nghiêng giảm chấn phù hợp.
2.1.3.1. Xác định hệ số cản ở hành trình nén và trả
a. Tỷ số truyền của giảm chấn:
Tỷ số truyền của giảm chấn i đợc tính theo công thức:

=
cos.cos
1
i
(3.1.41)
Trong đó: và là các góc đặt của giảm chấn trong hai mặt phẳng dọc và ngang.

b. Hệ số cản của giảm chấn trong hành trình nén nhẹ, trả nhẹ:
2
n
n
i
M2
K

=
(kG.s/m) (3.1.42)
2
tr
tr
i
M2
K

=
(kG.s/m) (3.1.43)
Trong đó:
M: trọng lợng phần đợc treo (kG.s
2
/m)
i: tỷ số truyền của giảm chấn (đã xác định ở trên)
: tần số dao động góc.
30
n

=
(rad/s)

n: tần số dao động của phần treo

n
,
tr
: các hệ số không chu kỳ ở hành trình nén, trả. Thông thờng
tr
= 3
n
(3.1.44)


=
n
+
tr
. Theo kinh nghiệm

= 0,25 - 0,45
c. Hệ số cản của giảm chấn trong hành trình nén mạnh, trả mạnh:
Các hệ số cản của giảm chấn ở hành trình nén mạnh và trả mạnh thờng đợc chọn theo
kinh nghiệm:
K
nm
= 0,6 K
n

K
trm
= 0,6 K

tr
(3.1.45)
2.1.3.2. Xác định lực cản sinh ra trong giảm chấn:
a. Hành trình nén nhẹ, trả nhẹ:
Lực cản nén nhẹ: P
n
= K
n
.v
1

Lực cản trả nhẹ: P
tr
= K
tr
.v
1
(3.1.46)
trong đó v
1
: tốc độ dịch chuyển của giảm chấn khi van giảm tải bắt đầu mở. v
1
0,3 m/s.
b. Hành trình nén mạnh, trả mạnh:
Lực cản nén mạnh: P
nm
= P
n
+ K
nm

.(v
2
-v
1
)
Lực cản trả mạnh: P
trm
= P
tr
+ K
trm
.(v
2
-v
1
) (3.1.46)
trong đó v
2
: tốc độ dịch chuyển của giảm chấn khi van giảm tải mở hoàn toàn. v
2
0,6 m/s.

- 71 -
2.1.3.3. Kiểm tra điều kiện truyền nhiệt:
* Công suất toả nhiệt của giảm chấn:
N
Q
max
= S(T
max

- T
mt
)/t (kGm/s) (3.1.47)
Trong đó:
v: vận tốc dịch chuyển của piston (m/s). v 0,3 m/s.
: hệ số truyền nhiệt: = (50-70).427 kGm/m
2
.độ.giờ
T
mt
: nhiệt độ môi trờng, ở Việt Nam lấy bằng 35
o
C.
T
max
: nhiệt độ lớn nhất của giảm chấn, lấy bằng 120-130
o
C
S: diện tích vỏ ngoài của giảm chấn






+=
gc
L
2
D

DS (m
2
) (3.1.48)
D: Đờng kính ngoài của giảm chấn
L
gc
: Chiều dài phần chứa dầu của giảm chấn. L
gc
= 2h
gc
+ (3 - 5)d
* Công suất sinh ra khi giảm chấn làm việc với lực cản lớn nhất:
N
P
max
=
1
..h
gc
.P. (kGm/s) (3.1.49)
Trong đó:

1
: Hệ số tăng năng lợng sức cản.
1
= 1,5
: Hệ số thu năng lợng. = (0,05 - 0,15)
h
gc
: hành trình làm việc của giảm chấn (m)

P: lực cản cực đại sinh ra khi làm việc của giảm chấn (kG)
: tần số dao động góc của hệ thống treo (rad/s)
* Kiểm tra điều kiện truyền nhiệt: N
Q
max
> N
P
max
(3.1.50)
2.1.3.4. Kiểm bền giảm chấn:
a. Kiểm bền xilanh giảm chấn
Xilanh giảm chấn chịu kéo, nén. Theo sức bền vật liệu, ứng suất tơng đơng xi lanh giảm
chấn đợc tính theo công thức:
[]
+=
nk
2
n
2
ktd
(3.1.51)
*
k
: ứng suất kéo xilanh do lực P
max
gây ra:
()()
dDd
ZK
dDd

P
dmax
k

=

=
(3.1.52)
*
n
: ứng suất do áp lực dầu gây ra:
d
D
d.P
maxtr
n

=
(3.1.53)
Trong đó:
- 72 -
Z: tải trọng tác dụng lên giảm chấn (N) (trọng lợng phần đợc treo)
K
d
: Hệ số tải trọng động (K
d
= 1,75)
d: Đờng kính xi lanh (đờng kính piston) (m)
D: Đờng kính ngoài xi lanh (m)
P

trmax
: Lực cản của dầu trong hành trình trả
* []: ứng suất cho phép của vật liệu làm xi lanh. Với xilanh dợc làm từ thép 42CrMS4,
[
b
] = 840 MPa.
Chọn hệ số an toàn là 1,5, ta có:
[]
[]
560
5,1
b
n
=

= (MPa)
[]
[]
373
5,1
n
X
=

= (MPa)
ứng suất tơng đơng cho phép:
[] [][]
672373560
22
2

X
2
ntd
=+=+= (MPa) = 6720 kN/m
2
b. Kiểm bền thanh đẩy piston giảm chấn
Thanh đẩy piston giảm chấn chịu kéo.
[]
k
2
td
d
2
td
max
k
d
ZK4
d
P.4


=

=
(3.1.54)

2.2. Với bài toán kiểm nghiệm:
Yêu cầu với bài toán kiểm nghiệm là với xe đã có đầy đủ các thông số kỹ thuật chung và các
thông số của hệ thống treo, chúng ta kiểm tra bền các chi tiết của hệ thống và đánh giá độ

êm dịu của hệ thống.
Qui trình tính toán kiểm nghiệm gồm các bớc sau:
- Tính độ cứng nhíp.
- Tính bền nhíp.
- Kiểm tra độ êm dịu.
- Tính bền và tính nhiệt giảm chấn (nếu có)

2.2.1. Tính chính xác độ cứng và độ võng của khối nhíp
Giả thuyết tính toán theo phơng pháp Parkhilopxki:
- Nhíp lá đợc cấu trúc thành bó có bán kính cong khi chế tạo thay đổi
- Lực tác dụng từ lá này sang lá khác chỉ đặt tại đầu mút
- Quan hệ biến dạng và chuyển vị tuân theo định luật Huc
- Trong tính toán coi các lá nhíp một đầu bị ngàm tại quang nhíp và lá nhíp chỉ chịu uốn
- 73 -









Hình 3.2.1. Sơ đồ tính toán nhíp

2.2.1.1. Độ cứng của nhíp
Độ cứng của khối nhíp (đối xứng) đợc tính theo công thức:

=
=

++

=
nk
1k
1kk
3
1k
)yy(a
E6
C
(3.2.1)
Trong đó:
: hệ số thực nghiệm = 0,85
E: môđun đàn hồi của vật liệu (E = 2,1.10
6
kG/cm
2
)
a
k
= l
1
- l
k
(cm) (hình 3.2.1)
Y
k
đợc tính theo công thức:

=
=
k
1i
i
k
J
1
Y
(3.2.2)
J
i
là mô men quán tính của lá nhíp thứ i
2.2.1.2. Tính độ võng tĩnh:
Độ võng tĩnh của nhíp f
t
cho nhíp đối xứng:

=
=
++
=
nk
1k
1kk
3
1k
n
t
)yy(a

E6
Q
f (cm) (3.2.3)
2.2.2. Tính bền nhíp (tơng tự nh ở phần thiết kế)
2.2.3. Kiểm tra lại độ êm dịu của hệ thống treo
Tần số dao động riêng của khối nhíp đợc xác định theo công thức:
t
f
300
n
= (lần/phút) (3.2.4)
2.2.4. Tính bền và tính nhiệt giảm chấn (nếu có): (tơng tự nh ở phần thiết kế)
l
1
l
2
l
3
a
2
a
3
l
n-
l
n-1

l
n

a
n-
a
n-
a
n
a
n+1
P=Q/2