thiết kế hệ thống treo xe tải 2,5 tấn

Mục Lục

Chương I: Giới thiệu về hệ thống treo
và lựa chọn phương án thiết kế trang. (4…15)
I :1 : Giới thiệu:
1:a: công dụng trang 4
1:b:phân loại trang 4
1:c:các yêu cầu hệ thống treo trang 4
2: Kết cấu hệ thống treo
2.1.các bộ phận cơ bản của hệ thống treo trang (4-6)
2.2.các bộ phận đàn hồi trang (6-8)
2.3.bộ phận hướng trang (8-12)
2.4.giảm chấn trang (12-14)
II.Lựa chọn phương án thiết kế
1.giới thiệu xe tham khảo trang (14-15)
2.lựa chọn phương án thiết kế trang (15-16)

Chương II: Tính Toán Bộ Phận Đàn Hồi :
I : Tính Toán Bộ Phận Đàn Hồi Cầu Trước:
A:Tính Toán Sơ Bộ trang (16-26)
B: Kiểm Tra Nhíp trang (26-40)
C: Tính Bền nhíp trang ( 40-44)
Chương III : Thiết Kế Giảm Chấn:
1
1.Tính toán hệ số cản của giảm chấn; trang(44-47)
2.Xác định lực cản của giảm chấn trang 47
3. Đường đặc tính của giảm chấn trang 48

Chương IV: Nguyên Nhân Hư Hỏng Và Cách Khắc Phục
Sửa Chữa.

I: Nguyên Nhân Hư Hỏng ;

1: nhíp trang 49
2. giảm chấn trang (49-50)

II. Kiểm Tra Và Sửa Chữa ;

1. Nhíp trang(50-51)

giảm chấn trang 51


Chương V Kết Luận: trang (51-52)
2

LờiNói Đầu
Ô tô đã được xuất hiện trên thế giới cách đây khá lâu .Từ đó đến
nay nó không ngừng được cải biến và hoàn thiện .Đặc biệt ,trong
thập kỷ vừa qua ngành công nghệ chế tạo ôtô đã có phát triển vượt
bậc về mọi mặt trong kỹ thuật cũng như trong mẫu mã và hình
dáng.

Trong ngành sản xuất chế tạo ôtô ,xe tải chiếm một tỷ lệ tương đối
lớn và chủ yếu phục vụ cho việc vận chuyển hàng hóa.Vì vậy xe tải
phải thường xuyên di chuyển trên các đoạn đường khác nhau và khi
xe chạy trên các đoạn đường không bằng phẳng sẽ phát sinh ra các
dao động.Những dao động trên xe sẽ ảnh hưởng tới hàng hóa,tuổi
thọ của xe và người lái .Nếu dao động của xe nằm ngoài phạm vi dao
động cho phép ( 80 ÷ 120 dao động/ phút)sẽ làm tăng lỗi điều khiển
của người lái,gây ra hàng loạt lỗi nguy hiểm cho con người và hàng

hóa và ảnh hưởng đến tuổi thọ của xe ,hàng hóa và người lái .Do
đó,ỏ nhiều nước trên thế giới và ỏ trong nước ta hiện nay giao thông
còn nhiều hạn chế,dao động của xe cần phải được chú ý đặc biệt là
xe tải .
Hơn nữa, ngành công nghiệp ôtô của nước ta trong năm tới,khi
đất nước ta đã là thành viên của WTO chúng ta cần phải nội địa
hàng hóa từng phần,tiến tới nội địa toàn phần sản phẩm ôtô.Không
dừng lại ở đó ,chúng ta đã bắt đầu quan tâm đến tính êm dịu,tính
an toàn chuyển động …hay nói cách khác là tính năng động học của
ôtô,từ đó có cải tiến hợp lý với điều kiện sử dụng ở nước ta .Để hoàn
thiện mục tiêu này ,chúng ta phải thiết kế các cụm,các chi tiết sao
cho phù hợp với điều kiện sử dụng ở việt nam và phải đảm bảo tính
công nghệ.
3
Trước điều kiện thực tế đó trong đồ án tốt nghiệp chuyên ngành
ôtô em được giao nhiệm vụ : ( Thiết Kế Hệ Thống Treo Xe Tải 2,5
Tấn)trên cơ sở tham khảo xe HI NO
4
Chương I
GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TREO VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG
ÁN THIẾT KẾ
I.1. GIỚI THIỆU
1.a)Công Dụng:
Hệ thống treo có nhiệm vụ nối đàn hồi khung vỏ ôtô với hệ thống chuyển
động nhằm giảm va đập từ mặt đường lên khung vỏ nhằm giảm va đập,tạo độ êm
dịu chuyển động .
1.b) Phân Loại :
Hệ thống treo có thể phân loại như sau:
+Theo bộ phận hướng ;treo độc lập và treo phụ thuộc .
+Theo phần tử đàn hồi ; Nhíp ,Lò Xo Trụ ,Khí Nén ,Thủy Khí ,Cao Su và

Loại Liên hợp.
1.c)Các Yêu Cầu Đối Với Hệ Thống Treo :
+ Đảm bảo yêu cầu tần số dao động riêng thích hợp cho phần được treo (phụ
thuộc chủ yếu vào độ võng tĩnh f
t
)
+ Có độ võng hợp lý không sinh ra va đập lên các ụ hạn chế bằng cao su .
+ Có độ dập tắt dao động hợp lý .
+ Đảm bảo vỏ ôtô không bị nghiêng khi quay vòng và khi phanh .
+ Đảm bảo chiều rộng cơ sỏ và các góc đặt của trụ đứng của bánh xe dẫn
hướng không thay đổi .
+ Đảm bảo sự tương thích giữa động học bánh xe dẫn hướng và động học
dẫn động lái .
2) Kết Cấu Hệ Thống Treo :
2.1 Các bộ phận cơ bản của hệ thống treo:
Hệ thống treo gồm ba bộ phận chính :
+ Bộ phận đàn hồi
+ Bộ phận hướng
+ Bộ phận giảm chấn
5
Ngoài ra,trong một số hệ thống treo có sử dụng bộ phận ổn định ngang.
Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của hệ thống treo :
P
k
M
k
5
2
4
6

3
1
Hình 1: Các bộ phận cơ bản của hệ thống treo:
1) Bánh Xe 2) Dầm Cầu 3) Giảm Chấn

4) Bộ Phận Đàn Hồi 5)Bộ Phận Hướng 6) Khung Xe
*Bộ phận đàn hồi : làm giảm tải động tác dụng lên khung vỏ ôtô,tạo lên độ êm
dịu khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng.Bộ phận đàn hồi chỉ
truyền các lực theo phương thẳng đứng.Trên hình 1 bộ phận đàn hhồi được thể
hiện bằng lò xo trụ số 4 .

*Bộ phận hướng : dùng để truyền lực dọc ,ngang và momen tương tác giữa
bánh xe và khung xe .Chẳng hạn,để ôtô có thể chuyển động được thì lực kéo
P
k
đặt tại bánh xe chủ động cần được truyền tới khung xe ,nhưng do bộ phận đàn
hồi và giảm chấn không có khả năng chuyền lực dọc và momen ,nên cần phải có
bộ hướng thanh đòn 5 để thực hiện nhiệm vụ này.Bộ phận hướng không chỉ
truyền các lực và momen ,nó còn có nhiệm vụ đảm bảo động học các bánh xe
trong quá trình chuyển động.
6

Bộ phận giảm chấn có nhiệm vụ dập tắt dao động tương tác giữa khung vỏ và
bánh xe sinh ra trong quá trình chuyển động.Hiện nay, trên các ôtô đều sử dụng
giảm chấn thủy lực .Trong giảm chấn thủy lực,năng lượng dao động được
chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng chất lỏng công tác,rồi sau đó tỏa ra ngoài
qua vỏ giảm chấn .Trên hình 1 giảm chấn 3 được thể hiện dưới xy lanh thủy lực
với các lỗ tiết lưu trên piston.
2.2) Bộ Phận Đàn Hồi :
** Bộ phận đàn hồi có thể gồm một hoặc nhiều phần tử kim loại.Các phần

tử đàn hồi bằng kim loại hoặc phi kim .Các phần tử đàn hồi bằng kim loại
thường là nhíp ,lò xo trụ và thanh xoắn.các phần tử đàn hồi bằng phi kim có thể
là cao su ,khí nén hoặc thủy lực .Trên thực tế các phần tử đàn hồi bằng kim loại
được sử dụng thực tế hơn.

Hình 2: Phần Tử Đàn Hồi Nhíp :

* Nhíp được chế tạo từ các lá thép uốn cong theo biên dạng xác định và được
bó với nhau thành bộ .Hiện nay,nhíp được sử dụng rất rộng rãi trong các hệ
thống treo phụ thuộc trên hầu hết các loại ôtô.Ưu điểm nổi trội của nhíp là có thể
thực hiện nhiều chức năng :trong hệ thống treo nhíp ,nhíp còn tham gia bộ phận
hướng và tham gia một phần vào việc dập tắt dao động do có ma sát giữa các lá
nhíp .
• Lò Xo Trụ :

7


Hình 3 :Lò Xo Trụ
Lò xo trụ được sử dụng chủ yếu trên ôtô con ở các hệ thống treo độc lập.Đặc
điểm của nó chỉ truyền lực theo phương thẳng đứng. Do vây,hệ thống treo sử dụng
lò xo trụ nhất thiết phải có bộ phận hướng và bộ phận giảm chấn .
Thanh Xoắn : Được chế tạo từ thép có độ đàn hồi cao,thường có tiết diện tròn
ở hai đầu thanh xoắn có các then ,nhờ có các then này mà thanh xoắn được nắp
một đầu lên khung xe một đầu với hệ thống treo .Khi khoảng cách giữa cầu xe và
khung xe thay đổi (có dao động) thanh xoắn bị xoắn lại tạo lên lực đàn hồi trong hệ
thống.cũng tương tự như với lò xo trụ.hệ thống treo sử dụng thanh xoắn phải có bộ
phận hướng và giảm chấn .
8
Hinh 4: Thanh Xoắn

• Các phần tử đàn hồi bằng phi kim loại được sử dụng phổ biến nhất hiện
nay là ụ cao su và các phần tử đàn hồi khí nén .Các ụ cao su thường được
sử dụng kết hợp với các phần tử kim loại khác dưới dạng là các ụ hạn
chế hành trình .
Phần tử đàn hồi khí nén : là một bầu chứa khí nén được chế tạo từ vật
liệu cao su và các sợi chịu lực có khả năng biến dạng và có hình dạng thích hợp
.Một trong ưu điểm của phần tử khí nén là có thể thay đổi được độ cứng của hệ
thống treo bằng cách thay đổi tỷ số nén.Hơn nữa người ta có thể tạo được các
đường đặc tính đàn hồi khác nhau tùy theo hình dạng của bầu chứa khí .
Ngoài ra,trên một số loại ôtô có sử dụng phần tử thủy khí vừa thực hiện chức năng
của bộ phận đàn hồi đồng thời thực hiện chức năng của bộ phận giảm chấn .
2.3) Bộ Phận Hướng:
Đối với hệ thống treo phụ thuộc ,nhíp vừa là bộ phận đàn hồi vừa là bộ phận
hướng ,còn trong hệ thống treo độc lập bộ phận hướng thường là các thanh đòn .
Hệ thống treo độc lập cho phép cải thiện tính điều khiển ,tính ổn định và độ êm
dịu chuyển động của ôtô.Trên các loại ôtô hiện nay thường gặp một số dạng treo
độc lập sau :Treo loại nến (còn gọi treo McPheson),treo một đòn ,treo hai đòn hình
thang lái ,treo hai đòn hình bình hành .
2.3.1) Hệ thống treo McPheson (Hình 5 )đảm bảo động học bánh xe tốt nhất
trong số các dạng treo độc lập với hệ thống treo này khi dao động bánh xe dịch
chuyển theo trục 1 ,vì vậy bánh xe luôn nằm trong mặt phẳng thẳng đứng ,đồng
thời bề rộng cơ sở hầu như không thay đổi do góc nghiêng của trục 1 rất nhỏ .
9

1
2
3


Hình 5 :Treo McPherson (nến)

Trục 1 được gắn lên khung vỏ ôtô và phải có các góc nghiêng thích hợp đảm bảo
các góc đặt của trụ đứng của bánh xe dẫn hướng.
Treo McPherson thường được sử dụng ở các bánh xe dẫn hướng.Tuy nhiên, trong
hệ thống treo loại này ma sát trong bộ phận ghướng tương đối lớn ,hơn nữa việc bố
trí trên xe gặp khó khăn nên phạm vi sử dụng bị hạn chế .
2.3.2) Hệ thống treo với bộ phận hướng một đòn được thể hiện trên hình 6 .Kết
cấu hệ thống treo loại này đơn giản,nhưng động học bánh xe không tốt do khi dao
động bánh xe quay quanh một điểm tạo lên góc lệch α lớn đồng thời thay đổi bề
rộng ΔB cũng lớn .vì vậy,bánh xe loại này không lên sử dụng cho bánh xe dẫn
hướng xung quanh trụ đứng.Hơn nữa, bề rộng cơ sở thay đổi nhiều nên trong quá
trình dao động ,các bánh xe trượt trên mặt đường gây ra hiện tượng mòn bánh xe và
giảm tính ổn định,điều khiển của ôtô.Với những lý do trên ,hiện tượng hướng này
chỉ sử dụng cho các bánh xe cầu sau.

10

h
B
Hình 6: Bộ Phận Hướng 1 đòn :
2.3.3)Hệ thống treo với bộ phận hướng có hai đòn được thực hiện theo hai phưong
án :
+ Hai đòn có kích thước bằng nhau
+ Hai đòn có kích thước khác nhau
Ở hệ thống treo có bộ phận hướng hình bình hành ,khi bánh xe dao động nó vẫn luôn
nằm trong mặt phẳng thẳng đứng,nghĩa là không tạo lên góc lệch α như ở hệ thống
treo một đòn.Tuy nhiên,tuy nhiên với hệ thống treo này chiều rộng cơ sở ΔB thay
đổi nhiều khi dao động.
11

B

h

Hình 7:Bộ phận hướng hình bình hành có hai đòn bằng nhau

Để giảm mức độ thay đổi bề rộng cơ sở ΔB trong quá trình dao động của các
bánh xe người ta sử dụng bộ phận hướng hai đòn hình thang theo hình 8 .Bộ phận
hướng với hai đòn không bằng nhau cho phép giảm mức thay đổi bề rộng cơ sở ΔB
và góc α xuất hiện ở đây cũng rất nhỏ nên có ưu điểm rõ rệt so với bộ phận hướng
một đòn hoặc bộ phận hướng hai đòn hình bình hành .
12
B
h
Hình 8 :Bộ phận hướng hình thang có 2 đòn không bằng nhau:
2.4) Bộ Phận Giảm Chấn :
Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của giảm chấn :
1 )cần đẩy piston 2) Xy lanh 3)van nén 4) Lò Xo
5)van nén 6) Van Trả 7)piston 8) van trả
9)vỏ ngoài xy lanh 10) Van chứa
13

1
2
3
4
5
10
6
7
8
9

A
B
C
Hình 9 : Giảm Chấn
Các bộ phận cơ bản của giảm chấn thủy lực gồm có xy lanh 2 piston 7 trên piston
có bố trí các ban nén 3 và các van trả 8 .Cần piston được nối với khung vỏ ôtô ,còn
vỏ giảm chấn được nối với dầm cầu .Khi ôtô dao động ,khoảng cách giữa vỏ xe và
dầm cầu thay đổi làm cho piston dịch chuyển lên xuống trong xylanh làm tạo lên các
hành trình nén và trả .Nhờ có sự dịch chuyển của piston trong xy lanh ,chất lỏng bị
dồn qua các van (nén và trả ) có tiết diện lưu thông rất nhỏ .chính các tiết lưu này
sinh đã có tác dụng dập tắt dao động .Diện tích tiết diện lưu thông của các van
đueược thiết kế sao cho tạo được lực cản thích hợp .
Ở hành trình nén ,khung xe và dầm cầu đi lại gần nhau .Lúc này chất lỏng trong
khoang B bị nén tạo lên áp xuất cao nên van trả 8 đóng lại và van nén 3 mở ra,chất
lỏng bị dồn từ khoang B sang khoang A qua van 3 .Do tiết diện lưu thông rất nhỏ
nên ma sát nhớt ở đây tạo lên lực cản lớn chống lại dòng chảy chất lỏng ,nghĩa là
chống lại chuyển động của piston hay nói cách khác cản trỏ quá trình dao động .
Ở hành trình trả ,khung xe và dầm cầu đi xa nhau và quá trình này sảy ra như sau:
Do trong khoang A của giảm chấn,cần piston chiếm một thể tích nhất định ,nên
trong quá trình chuyển động của piston sự thay đổi thể tích của các khoang trên và
14
dưới không bằng nhau vì vậy,nên các giảm chấn cần có thêm khoang phụ C để bù sự
chênh lệch trên. Chẳng hạn,ở hành trình nén ,thể tích được giải phóng trong khoang
A nhỏ hơn thể tích bị chiếm chỗ trong khoang B ,vì vậy một phần chất lỏng trong
khoang B phải dồn sang khoang C qua van nén 5.Ngược lại,ở hành trình trả thể tích
được giải phóng trong khoang B lớn hơn thể tích bị chiếm chỗ trong khoang A ,nên
lượng chất lỏng từ khoang A đi sang khoang B không đủ để điền đầy khoang này,vì
vậy,một phần chất lỏng sẽ được dồn từ khoang B vào khoang C qua van trả 6.
Như vậy,trong quá trình dao động ,chất lỏng chuyển động qua các tiết lưu và ma
sát nhớt tại đây sẽ làm chất lỏng bị nóng lên.Nghĩa là một phần năng lượng dao động

bị hấp thụ tại giảm chấn và tạo thành nhiệt năng làm cho giảm chấn nóng lên .Lượng
nhiệt này sau đó tỏa ra ngoài không khí qua vỏ giảm chấn .
II ) LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ :
1 )Giới thiệu xe tham khảo :

Xe hino 2,5 tấn :là loại xe có tính việt rã cao thường chuyển động trên các đoạn
đường phức tạp .
Do đó hệ thống treo cần phải đảm bảo an toàn và bền tốt .

Các thông số cơ bản của xe hino

Khi không tải :

Tải trọng cầu trước : 7600 (N)
Tải trọng cầu sau : 8000 (N)
Khi đủ tải :
Tải trọng cầu trước : 10200 (N)
Tải trọng cầu sau : 14300 (N)
Trọng lượng bánh xe :
Cầu trước : 580 (N)
Cầu sau : 1000 (N)
Chiều dài cơ sở : 3.000 (m)
2) Chọn Phương Án Thiết Kế :
2.1 )Chọn loại hệ thống treo :
15

Xe thiết kế là xe tải 2,5 tấn ,thường xuyên phải chịu tải trọng lớn và hoạt động
trên địa hình phức tạp ,đòi hỏi tính việt dã cao nhưng độ êm dịu của xe không
cao.Dựa vào loại xe tham khảo và loại xe thiết kế ta chọn hệ thốnh treo phụ thuộc .
Loại hệ thống treo này độ êm dịu của xe không cao nhưng kết cấu đơn giản,có

khoảng sang gầm xe lớn thích hợp cho việc đi trên địa hình phức tạp.
2.2) Chọn loại bộ phận đàn hồi :

Đối với hệ thống treo phụ thuộc,ta dùng bộ phận đàn hồi là nhíp lá đồng thời nó
cũng là bộ phận hướng .Điều này làm cho hệ thống treo đơn giản và lắp ghép dễ
dàng.
2.3.) Chọn bộ phận giảm chấn :
Ta chọn loại giảm chấn hai chiều không đối xứng.về mặt kết cấu ta chọn loại
giảm chấn kiểu thủy lực loại ống lồng.Giảm chấn ống lồng có áp xuất chất lỏng nhỏ
( từ 2,5
→
5 MN/
2
m
),thoát nhiệt tốt phù hợp xe tải .
Chương II : TÍNH TOÁN BỘ PHẬN ĐÀN HỒI
I) Tình toán bộ phận đàn hồi cầu trước:
A) Tính toán sơ bộ
1: Khối lượng được treo :
Là phần khối lượng từ khung vỏ xe tác dụng xuống cầu xe .
16

1
10200 580
4810( )
2
n
N
G
Z

−
= = =
Vì ta chỉ tính trên một bánh xe hay một bán trục
2: Trọng lượng không được treo:


580
290( )
2
kt
kt
N
G
Z
= = =
Thiết kế hệ thống treo phải đảm bảo độ êm dịu theo các tiêu chuẩn đề ra
.Hiện nay,có rất nhiều tiêu chuẩn để đánh giá độ êm dịu chuyển động.Như tần số
dao động ,gia tốc dao động ,vận tốc dao động…
Trong đồ án tốt nghiệp này em chỉ chọn tần số dao động là chỉ tiêu đánh giá
độ êm diụ của xe .Chỉ tiêu này được nựa chọn như sau.Chọn tần số dao động của
xe : n = 60
→
120 (dao dộng /phút) .Với tần số dao động như vậy thì sức khỏe
của người lái và hàng hóa được đảm bảo an toàn .
3: Tính độ võng của hệ thống treo :
Ta có : n =
30
t
f
Trong đó : f

t
là độ võng tĩnh của hệ thống treo (cm)
Lập đường đặt tính đàn hồi:
17
120
60
f (cm)
Hình 10 :Đường đặc tính đàn hồi
Ta nhận thấy :
n < 60 thì độ võng tĩnh của nhíp rất lớn như vậy hệ thống treo sẽ không đảm
bảo độ cứng vững .Do vậy n<60 sẽ không đạt.

n > 120 thì độ võng nhỏ đảm bảo độ cứng vững nhưng dao động quá nhiều ảnh
hưởng tới thần kinh của người lái ,và hàng hóa .
Như vậy dao động tốt nhất của xe nằm trong khoảng từ 60 đến 120 dao động/
phút.
Chọn sơ bộ tần số dao động của hệ thống treo là n = 75 ( dao động / phút)
Vậy ta có độ võng tĩnh của nhíp là :

f
t
=
( )
( )
2
2
0,16( ) 16( )
30
75
m cm= =

Vậy ta có độ võng động của nhíp là :
f
đ
= (0,5 ÷ 0,6 ) f
t
= 8,0
→
9,6 (cm) chọn f
đ
= 8 (cm)
18
+ Ta có độ võng toàn bộ của hệ thống treo :

f
tb
= f
t
+ f
đ

thay các giá trị vào biểu thức : f
tb
= 16 +8 = 24 (cm)
4: Tính độ cứng của hệ thống treo :
Đô. Cứng toàn bộ của hệ thống treo được tính theo sơ bộ :

C =
1
4810
300,625( )

16
N
cm
t
G
f
= =

5: Chọn chiều dài của lá nhíp chính:
+Đối với nhíp cầu trước ta có thể dùng công thức thực nghiệm sau:
L = ( 0,26÷0,35) L
x
Trong đó : L
x
chiều dài cơ sở của xe .
L = (0,26÷0,35)3,0 = 0,78 ÷ 1,220 (m)
Ta chọn :L = 1,2 (m)
Số lá nhíp chính là một lá :
6: Xác định momen của lá nhíp :
Theo bộ môn cơ ứng dụng ta có momen của lá nhíp được xác định như sau:

1 2
. . .
3. .
p
C
E L
l l
J
δ

=
(1)
Trong đó :

δ
:là hệ số biến dạng nhíp ta chọn nhíp có gia cường
δ
= 1,4
L : chiều dài cơ sở của lá nhíp chính tính bằng (mm)
l
1,
l
2
: Chiều dài từ hai đầu lá nhíp đến giữa cầu xe.
Ta chọn là nhíp đối xứng do đó ta có :
l
1
= l
2
= 1200/2 = 600 (mm)
E : Mođun đàn hồi vật liệu làm nhíp E =
2,1.
.
2
7
( )
10
N
cm
C: độ cứng của nhíp C = 300,635(N/cm)

Như vậy ta có:
J
p
= J
0
=
( )
3
2
3
4
7
1,4.300,625. .
. .
7,215( )
48.
48.2,1.
1,2
10
10
C
E
l
m
δ
= =
7: Xác định bề dày của lá nhíp:
Được xác định theo công thức:
19

1 2 ax
tb
2. ( 0,5 )( 0,5 ).
3. .
f
c c m
h
E
l d l d
δ
δ
− −
=
(2)
Do nhíp được bố chí đối xxứng lên ta có công thức :


( )
2
ax
tb
2. .
12. .
0,5
f
m
c
h
E

l
d
δ
δ
=
−
(3)

Trong đó :
δ
: là hệ số biến dạng của nhíp
L :Chiều dài của lá nhíp chính
f
tb
:

là độ võng toàn bộ của nhíp
d
c
:là khoảng cách giữa hai bu lông quang nhíp
ax
:
m
σ
là ứng xuất lớn nhất
axm
σ
= 80.000
2
100000( )

N
cm
→
Ta chọn : d
c
= 100 (mm)
Vậy ta có :
( )
2
5
5
1,4 .1000
) 560185. ( )
6.2,1 .240
1200 100
10
10
h mm
−
= =
−
h = 5,6 (mm) ta chọn h = 6(mm)

8:Tính bề rộng lá nhíp :
Để đơn giản ta coi các lá nhíp có cùng bề rộng và cùng chiều dày :từ đó ta
mối quan hệ như sau :
h< b/h <10 (4)
b: Là chiều rộng của lá nhíp :
Từ 4 ta có hệ phương trình:
{

6
10
b h
b h
>
<

→
{
36( )
60( )
b mm
b mm
>
<
Chọn b = 55 (mm)
9: Tính số lượng các lá nhíp :
20
Từ công thức : n =
0
3
12.
.b
J
h
(5)
Trong đó : n : là số lượng lá nhíp
n =
( )

9
3
3
12.4,175.
4,5
3
55. .
10
6.
10 10
−
−
=
−
chọn n = 5 lá
10: Xác định chiều dài của lá nhíp :
Xác định theo công thức sau: L
0
=L
i
- 1-
1
i-1
. .
w
p
i
i
i
γ

σ
−
(6)
Trong đó:
2
c
i i
d
L l
= −
: Chiều dài hiệu dụng của lá nhíp .

0
. . .
i ci
i
i
K
p
L h
J
σ
=
(7)

i
σ
gọi là ứng suất trên nhíp có đơn vị là (MN/
2
m

)
Trong đó: là khoảng cách từ đường trung hòa đến tiết diện ngàm mỗi láđến tiết
diện là hình chữ nhật:
= = =
6
3,0( )
2 2
ci
h
mm
h
K: là hệ số ảnh hưởng của lá nhíp cuối cùng đến sự phân chia đều ứng
suất cho các lá nhíp khác:
K=
0
0 0
1 . .
n
n
J J
J J J
δ
α
 
−
 ÷
 ÷
−
 
(8)

Trong đó: J
n
momen quán tính của lá nhíp cuối cùng

δ
α
hệ số ảnh hưởng đến sự gia tăng ứng suất chọn
δ
α
=1,2
Vậy ta có :momen quán tính của lá nhíp cuối cùng dùng công thức
J
n
=J
0
/n (9)
21
Vậy ta có momen quán tính của lá nhíp thứ 9 là J
5
=J
0
/5 (10)
Thay các giá trị vào (8) ta có : K=0,9375
Khi bắt nhíp nên xe ,Ta dùng đai hình chữ U khóa chặt nhíp vào cầu xe. Coi
như nhíp bị ngàm cứng ở đầu xe .Do vậy khi tính toán để thuận tiện ta chỉ tính 1/2
số lá nhíp bị ngàm chặt một đầu phần còn lại tính tương tự.
Vậy lực tác dụng lên 1/2 bó nhíp là:
Vậy lực tác dụng lên 1/2 bó nhíp là:

P

1
=G
1
/2 =4810/2 =2405 (N)
Momen chống uốn:
( )
−
−
−
= = =
2
2
2
8 3
3
5,5. .
.
33. ( )
6 6
6.
10 10
w 10
u
b
h
m
Chiều dài cơ sở của 1/2 lá nhíp thứ nhất : L
1
=l
1

/2=1200/2 =600 (mm)
Chiều dài hiệu dụng của ½ lá nhíp thứ nhất :
L
1
= l
1
-0,5d
c
=600 -50 =550 (mm)
Hệ số kế đến sự tăng ứng suất của lá nhíp: chọn
γ
1
=0,7 ,
γ
2
=0,8 ,
γ
3
=0,9

γ
= 1 cho các lá nhíp tiếp theo các hệ số này được xác định theo kinh nghiệm
Xét lá nhíp thứ nhất : ứng suất tiết diện bắt nhíp tại ngàm ở chế độ tải tĩnh theo
phương x

γ
σ σ
−
= =
1 2

1
1 1
1
1
.( )
.
w
x
p
L L
(11)
Ta có ứng suất uốn trên nhíp :

1
1
0
. .
ci
K
p
h
J
σ
=
(12)
Thay các giá trị vào (21) ta có
σ
−
−
−

= =
3
3
6 2
9
1
2405.0,9375.550. .
535,425. ( / )
7,215.
3,0.10
10
10
10
N
m
=
2
535,43( / )MN
m
Tính chiều dài của 1/2 lá nhíp thứ hai :
L
2
=l
1
-
γ
σ
−
−
= − =

6 8
3
1
1
1
1
. .
0,7.535,43. .33.
550. 500( )
2405
w
10 10
10
p
mm

22

Momen nội lực tiết diện ngàm
σ
σ
− −
−
= −
−
−
→ = = =
1 1 2
1
1 2

3 8 6
1 1
1
1
3
2
2
. .
. .
550. .2405 33. .535,43.
2292( )
500.
.
w
w
10 10 10
L
10
N
p p
L L
p
L
P
Xét lá nhíp thứ 2:
ứng suất tiết diện tại ngàm theo phương x:


2 3
2

2 2
2
2
.( )
.
w
x
p
L L
γ
σ σ
−
= =
(13)
Ta có ứng suất trên nhíp :

2
2
0
. .
ci
K
p
h
J
σ
=
(14)
Thay các giá trị vào (14) ta có:

σ
−
−
−
= =
3
3
2
6
9
2
2292.0,9375.500. .
446,7. ( /
7,215.
3,0.10
10
)
10
10
N
m
Tính chiều dài của L
3
:
L
3
=l
2
-

γ
σ
−
−
= − =
6 8
3
1
2
2
2
. .
0,8.446,7. .33.
500. 450( )
2292
w
10 10
10
p
mm
Tính momen tiết diện tại ngàm :

σ
σ
− −
−
= − →
−
−
= = =

2 2 3
2
2 3
3 8 6
2 2
2
2
3
3
3
. .
. .
500. .2292 33. .446,7.
2219( )
450.
.
w
w
10 10 10
L
10
N
p p
L L
p
L
P
Các lá nhíp tiếp theo được tính theo tương tự ta có bảng giá trị sau :
Ta có: L =2L
I

+d
c

Trong đó L : là chiều dài toàn bộ lá nhíp
Lập bảng giá trị:

23

stt
W(
3
m
)
2
( / )MN
m
σ
P (N) L
I
(mm) L (mm)
1
−8
33.
10
535,43 2405 550 1200
2
−8
33.
10
446,7 2292 500 1100

3
−8
33.
10
389,25 2219 450 1000
4
−8
33.
10
339,15 2186 398 806
5
−8
33.
10
295,5 2186 346,8 703,6

Sơ đồ tính toán nhíp:
P
l
1
l
2
a2
l
3
a3
l4
a4
l
5

a5
24
Hình 11:Sơ đồ tính toán nhíp
11) xác định bán kính của đường cong ở trạng thái tự do của nhíp
Bán kính cong :
R
k
=
0
0
0
.
1
.
k
ci
E
R
R
h
σ
+
(15)
Trong đó :
0k
σ
: ứng suất lắp ghép khi xiết bulông trung tâm nằm trong
khoảng :
( )
( )

σ
= →
2
0
20 40 /
k
N
mm
h
ci
là mặt cắt từ đường trung hòa của lá nhíp đến thớ ngoài .Biến dạng là biến
dạng đối xứng nên ta có h
ci
= 3,0 (mm)
E: Mođun đàn hồi : E=
5 2
2,1. ( / )
10
N
mm
R
0
: bán kính nhíp ở trạng thái tự do


( )
0
1 2
8
I

t
L
R
f y y
=
+ +
(16)
Trong đó : y
1
là độ võng tương đối được xác định từ tải trọng với hệ thống treo
hiện nay thì y
1
=0
y
2
là biến dạng dư của nhíp khi xiết

y
2
= (0,055
→
0,075).f
tb
(17)

y
2
= 24. (0,055
→
0,075) = 1,32

→
1,8 (cm)

Ta chọn y
2
=1,5 (cm)
Vậy ta tính bán kính cong tự do của nhíp
= = =
+
→ =
0
0
1,2 1,2
1( )
8(0,16 0,015) 1,23
1000( )
m
mm
R
R
Tính bán kính R
k
thỏa mãn điều kiện sau

11
0
1
. 0
k k
σ ω

=
∑
25