Đồ án thiết kế ôtôhệ thống treo ôtô con

Trêng §¹i Häc SPKT – Hng Yªn
Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc

§å ¸n m«n häc

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
..............................................................................................................................

Hng Yªn, ngµy... th¸ng... n¨m 2012
Gi¸o viªn híng dÉn

Nhận xét của giáo viên phản biện
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
...................................................................................................................................
GVHD: Th.S §ång Minh TuÊn
SVTH : NguyÔn Quang Minh

1


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.............................................................................................................................
Hng Yên, ngày... tháng... năm 2012.
Giáo viên phản biện

LI NểI U
Trong đời sống kinh tế xã hội hiện nay, nhu cầu về chuyên chở hàng hoá và hành
khách là rất lớn. Có rất nhiều phơng tiện giao thông cùng tham gia giải quyết vấn đề này,
một trong những phơng tiện không thể thiếu đợc đó là ô tô. ở Việt Nam những năm gần
đây số lợng ôtô lu thông càng lớn, chủng loại càng phong phú và đa dạng : xe tải, xe
khách, xe con. Chính vì vậy mà đòi hỏi chúng ta - những kĩ s ôtô trong tơng lai phải
nhanh chóng nắm bắt đợc những công nghệ về sản xuất ôtô để từ đó cải tiến chất lợng của
từng bộ phận của xe, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con ngời, và tiến tới nội
địa hoá và đẩy mạnh nền công nghiệp ôtô của đất nớc cũng nh giải quyết vấn đề việc làm

cho ngời lao động.
Trên ôtô, hệ thống treo có vai trò hết sức quan trọng, nó quyết định đến ổn định
chuyển động của bánh xe trên đờng. Đối với xe con thì vấn đề này càng quan trọng hơn,
vì xe con chạy ở vận tốc cao hơn nên đòi hỏi về ổn định chuyển động cao và đặc biệt là
đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con ngời đó là sự tiện nghi và thoải mái khi vận hành
xe. Đề tài thiết kế mà em đợc giao là: Thiết kế hệ thống treo cho xe con . Trên cơ sở
phân tích những u nhợc điểm của từng loại hệ treo và yêu cầu bố trí cụ thể trên xe ,ta sẽ
tính toán thiết kế hệ treo trớc là hệ thống treo phụ thuộc.Yêu cầu của hệ treo đặt ra là phải
xác định đợc tất cả kích thớc của hệ thống treo, vị trí đặt các khâu khớp và các đòn sao
cho đảm bảo về mặt động lực học và bố trí cụ thể trên xe đợc thuận tiện nhất cũng nh đạt

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

2


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

đợc độ êm dịu khi chuyển động là tốt nhất.Trong quá trình làm đồ án mặc dù đã cố gắng
hết sức nhng do trình độ và thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi đợc những sai sót
em rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô bạn bè để đồ án của em đợc hoàn thiện hơn.
Trong quá trình làm em rất cám ơn sự chỉ bảo tận tình của thầy Đồng Minh Tuấn đã giúp
đỡ em rất nhiều.
Em xin trân thành cảm ơn!
Hng Yên, Tháng 11 năm 2011.
Sinh Viên thực hiện.

NGUYễN QUANG MINH

Chng 1: TNG QUAN V H THNG TREO
1.1. CễNG DNG PHN LOI YấU CU
1.1.1. Công dụng.
+Hệ thống treo là hệ thống nối đàn hồi giữa bánh xe và khung xe,tạo điều kiện cho các
bánh xe dịch chuyển theo phơng thẳng đứng và hạn chế dịch chuyển theo các phơng khác.
+ Hệ thống treo đảm nhận khả năng dập tắt dao động tạo nên khả năng bám của bánh
xe với nền đờng, nâng cao độ êm dịu.
1.1.2.Phân loại.
- Theo kết cấu hệ thống treo ngời ta chia ra : Hệ thống treo độc lập và hệ thống treo
phụ thuộc .
+ Hệ thống treo độc lập dầm cầu đợc chế tạo rời và giữa chúng liên hệ với nhau bằng
khớp nối , loại này đợc dùng trên một số xe du lịch.
+ Hệ thống treo phụ thuộc dầm cầu là một thanh liền đợc dùng phổ biến trên các xe
vận tải và chở hành khách.
- Phân loại theo đặc tính nối mềm:Bằng phần tử đàn hồi kim loại, bằng khí nén,
bằng thủy lực, liên hợp cơ-thuỷ khí.
1.1.3.Yêu cầu.
+ Đảm bảo nối mềm phù hợp với tính êm dịu chuyển động yêu cầu tức là hệ thống có
tần số dao động riêng nằm trong giới hạn (60 ữ 120) 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 các bánh xe với nền đờng.

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

3

Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

+ Dập tắt nhanh dao động của thân xe khi đi trên đờng.
+ Trọng lợng phần không treo phải nhỏ.
+ Hạn chế đến mức nhiều nhất các chuyển động theo phơng không mong muốn, nhất là
ở các bánh xe dẫn hớng, nhằm đảm bảo tính điều khiển của ôtô.
+ Nghiêng ngang thùng xe nhỏ: ôtô con:6 ữ 8; ôtô khách 6 ữ 12; ôtô tải 6 ữ 12
+ Tại các vị trí liên kết với khung vỏ không gây nên tải trọng lớn đảm bảo tuổi thọ của
các liên kết.
+ Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kĩ thuật của xe nh
chạy đợc trên nhiều địa hình khác nhau .
+ Bánh xe có khả năng chuyển dịch trong một giới hạn không gian hạn chế.
+ Quan hệ động học của bánh xe phải hợp thỏa mãn mục đích chính của hệ thống treo
là làm mềm theo phơng thẳng đứng nhng không phá hỏng các quan hệ động lực học và
động học của chuyển động bánh xe
+ Có độ bền cao, độ tin cậy lớn trong điều kiện sử dụng phù hợp với tính năng kỹ thuật ,
không gặp h hỏng bất thờng.
1.2. NGUYấN Lí LM VIC CHUNG CA H THNG TREO
1.2.1. Nguyên lí làm việc của hệ thống treo phụ thuộc.
Khi ô tô chạy trên đờng do mặt đờng không bằng phẳng làm cho khung xe dao
động theo phơng thẳng đứng (nhờ bộ phận dẫn hớng của xe). Bộ phận đàn hồi (nhíp lá),
bộ phận giảm chấn (giảm xóc) đợc bắt với khung xe nên khi khung xe dao động làm cho
hai bộ phận này dao động theo.Khi đó sẽ có sự chuyển hóa năng lợng từ cơ năng sang
nhiệt năng vì vậy dao động sẽ tắt dần.
- Bộ phận đàn hồi (nhíp lá) do các lá nhíp đợc ép sát vào nhau nhờ gông nên khi
nhíp dao động sẽ sinh ra ma sát giữa các lá nhíp.Làm cho xe vừa chuyển động êm dịu và
đao động cũng đợc rập tắt từ từ .

- Bộ phận giảm chấn (giảm xóc) : Là bộ phận hấp thụ năng lợng cơ học giữa bánh
xe và thân xe. Ngày nay thờng sử dung loại giảm chấn thủy lực có tác dụng hai chiều trả
và nèn.ở hành trình nén của giảm chấn (bánh xe dịch chuyển đến gần khung xe) giảm
chấn giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.ở hành trình trả (banh xe dịch
chuyển ra xa khung) giảm chấn giảm bớt xung lực va đập của bánh xe trên nền đờng , tạo
điều kiện đặt êm bánh xe trên nền đờng và giảm bớt phản lực truyền ngợc từ mặt đờng
tác dụng vào thân xe.
- Thanh ổn định :Khi xe chuyển động trên nền đờng không bằng phẳng hoặc quay
vòng, dời tác dụng của lực li tâm hoặc độ nhiêng của khung xe , phản lực thẳng đứng của
hai bánh xe trên một cầu thay đổi dẫn tới tăng độ nghiêng của thùng xe
và làm xấu khả năng truyền lực dọc lực bên của banh xe với mặt đờng.Nhờ thanh ổn
định sẽ san đều phản lực thẳng đứng ở hai bánh xe giúp cho xe chuyển động ổn định hơn.
Ngoài ra xe còn có bộ phận đòn truyền lực có tác dụng truyền một phần tải trọng
của khung xe xuồng cầu.
1.2.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống treo độc lập.
Toàn bộ hệ thống treo trớc đặt trên giá treo nhằm tạo thuận lợi cho việc lắp ráp
.Các đòn ngang nối với giá treo nhờ các khớp trụ đặt nghiêng vào trong xe Trong lò xo trụ

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

4


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

có ụ cao su hạn chế hành trình.Giảm chấn đạt tại đòn ngang trên nhắm giảm tải cho đòn

ngang dới .Thanh ổn định đặt ở trớc cầu xe và nối với hệ của hệ treo bằng đòn thẳng
đứng qua các đệm cao su.Kết cấu này làm giảm ma sát tại đầu thanh ổn định mà vẫn cho
phép đầu ngoài của thanh ổn định di chuyển tự do .
Khi xe chuyển động. Do mặt đờng không bằng phẳng làm cho khung xe dao động
theo phơng thẳnh đứng .Nhờ có giảm chấn (giảm xóc ) và bộ phận đàn hồi (lò xo) dao
dộng sẽ nhanh chóng đợc rập tắt nhờ có sự chuyển hóa năng lợng từ cơ năng thành nhiệt
năng .
Thanh ổn định :Khi xe chuyển động trên nền đờng không bằng phẳng hoặc quay
vòng, dời tác dụng của lực li tâm hoặc độ nhiêng của khung xe , phản lực thẳng đứng của
hai bánh xe trên một cầu thay đổi dẫn tới tăng độ nghiêng của thùng xe
và làm xấu khả năng truyền lực dọc lực bên của banh xe với mặt đờng.Nhờ thanh ổn
định sẽ san đều phản lực thẳng đứng ở hai bánh xe giúp cho xe chuyển động ổn định hơn.
1.3. H THNG TREO MAC PERSON .
* Đặc điểm của hệ treo Mac Person.
Hệ thống treo Mac person là một loại hệ thống treo với nhiều u điểm, bằng việc cải
tiến nhợc điểm lắp ráp của hệ thống treo cũ khi giảm số điểm gắn với khung xe từ 4 điểm
( 2 thanh đòn hình tam giác nằm song song với nhau, liên kết qua thanh nối) xuống còn 2
điểm với ống nhún là phần dẫn hớng của hệ thống chỉ còn một thanh đòn ngang dới gắn
với trục bánh xe, nó tạo ra sự đơn giản hóa của hệ thống treo đó là: Chỉ có thanh đỡ dới,
trụ chống mâm bánh, giảm chấn, lò xo....,vì vậy giá thành sản xuất rẻ, khoang động cơ
của loại xe dẫn động cầu trớc đợc giảm nhẹ và giải phóng không gian động cơ.

Hình 1. Sơ đồ hệ thống treo Mac person

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

5

Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

Hệ thống treo Mac person phát triển mạnh khi kết cấu khung xe liên khối ngày
càng đợc sử dụng rộng hơn.Giảm xóc kiểu mới bỏ thanh đòn thay bằng lò xo cùng ống
nhún, gắn với khung xe qua đệm cao su. Thay cho thanh ống ngang, ngời ta quay lại sử
dụng thanh đòn hình tam giác có hai điểm tỳ, lò xo đợc đặt lệch đi so với ống nhún và
nghiêng vào phía trong, còn những cao su giảm chấn ở khớp tiếp xúc khung đợc giữ
nguyên.Những thay đổi này làm thay đổi đáng kể ma sát và độ mài mòn trong ống.
Ngày nay hệ thống treo Mac person không chỉ đợc sử dụng ở phía trớc mà còn sử dụng
treo độc lập, đa liên kết ở phía sau với nhiều thanh liên kết điểm khác biệt là bánh sau
không dẫn động nên góc đặt ống nhún thẳng đứng chứ không chụm nh giảm xóc trớc và
thanh chống ngang đợc gia cố chịu lực.
*Mối quan hệ động học của hệ treo Mc.Pherson:
Trong hệ thống treo nói chung, và hệ treo của cầu dẫn hớng nói riêng các góc đặt
bánh xe có một ý nghĩa vô cùng quan trọng.Chúng phải đảm bảo cho việc điều khiển nhẹ
nhành, chính xác, không gây lực cản lớn cũng nh làm mòn lốp quá nhanh.
Trong quá trình chuyển động bánh xe luôn luôn dao động theo phơng thẳng đứng,
sự dao động này kéo theo sự thay đổi góc nghiêng ngang, độ chum trớc của bánh xe và
khoảng cách giữa hai vết bánh xe, đồng thời chúng cũng làm thay đổi góc nghiêng dọc và
nghiêng ngang của trụ xoay dẫn hớng. Các quan hệ giữa các thông số đó phụ thuộc vào sự
chuyển vị của bánh xe theo phơng thẳng đứng đó là mối quan hệ động học của hệ treo.
Trên hình vẽ biểu diễn mối quan hệ động học của hệ treo Mc.Pherson:

Hình2 : Mối quan hệ động học của hệ treo Mc.Pherson
a. Sự thay đổi góc nghiêng ngang của bánh xe và trụ xoay dẫn hớng
b. Sự thay đổi góc nghiêng dọc của trụ, xoay dẫn hớng
c. Sự thay đổi độ chụm trớc của bánh xe

1.4. CC B PHN CHNH CA H THNG TREO XE CON

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

6


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

Hệ thống treo xe con gồm các bộ phận chính sau đây :
+ Bộ phận đàn hồi : là bộ phận nối mềm giữa bánh xe và khung xe, nhằm biến
đổi tần số dao động cho phù hợp với cơ thể con ngời (60-80 lần/ph). Bộ phận đàn hồi có
thể bố trí khác nhau trên xe nhng nó cho phép bánh xe có thể dịch chuyển theo phơng
thẳng đứng.
Trên xe con bộ phận đàn hồi thờng gặp là loại :
- Nhíp lá
- Lò xo trụ
- Lò xo côn hoặc lò xo xếp
- Thanh xoắn
- Khí nén
- Thuỷ lực
Hiện nay bộ phận đàn hồi đợc làm có xu hớng mềm mại hơn nhằm tạo điều kiện cho
bánh xe lăn êm hơn trên mặt đờng.
Hiện nay ngời ta dùng các bộ phận đàn hồi có khả năng thay đổi độ cứng trong một giới
hạn rộng. Khi xe chạy ít tải, độ cứng cần thiết có giá trị nhỏ, khi tăng tải thì độ cứng cần
phải có giá trị lớn. Chính vì vậy mà cần phải có thêm các bộ phận đàn hồi phụ nh : Nhíp

phụ,vấu tỳ bằng cao su biến dạng, đặc biệt là các bộ phận đàn hồi có khả năng thay đổi tự
động độ cứng theo tải trọng kết hợp với các bộ phận thay đổi chiều cao trọng tâm của xe.
+ Bộ phận dẫn hớng : Cho phép các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng ở mỗi vị trí
của nó so với khung vỏ, bánh xe phải đảm nhận khả năng truyền lực đầy đủ. Bộ phận dẫn
hớng phải thực hiện tốt chức năng này. Trên mỗi hệ thống treo thì bộ phận dẫn hớng có
cấu tạo khác nhau. Quan hệ của bánh xe với khung xe khi thay đổi vị trí theo phơng thẳng
đứng đợc gọi là quan hệ động học. Khả năng truyền lực ở mỗi vị trí đợc gọi là quan hệ
động lực học của hệ treo. Trong mối quan hệ động học các thông số chính đợc xem xét
là : sự dịch chuyển (chuyển vị) của các bánh xe trong không gian ba chiều khi vị trí bánh
xe thay đổi theo phơng thẳng đứng (z).Mối quan hệ động lực học đợc biểu thị qua khả
năng truyền các lực và các mô men khi bánh xe ở các vị trí khác nhau.
+ Bộ phận giảm chấn : Đây là bộ phận hấp thụ năng lợng dao động cơ học giữa
bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hởng tới biên độ dao động. Trên các xe
hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong
hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va
đập truyền từ bánh xe lên khung.
+ Thanh ổn định : Trên xe con thanh ổn định hầu nh đều có. Trong trờng hợp xe
chạy trên nền đờng không bằng phẳng hoặc quay vòng, dới tác dụng của lực li tâm phản
lực thẳng đứng của 2 bánh xe trên một cầu thay đổi sẽ làm cho tăng độ nghiêng thùng xe
và làm giảm khả năng truyền lực dọc, lực bên của bánh xe với mặt đờng. Thanh ổn định
có tác dụng khi xuất hiện sự chênh lệch phản lực thẳng đứng đặt lên bánh xe nhằm san
bớt tải trọng từ bên cầu chịu tải nhiều sang bên cầu chịu tải ít hơn. Cấu tạo chung của nó
có dạng chữ U. Các đầu chữ U nối với bánh xe còn thân nối với vỏ nhờ các ổ đỡ cao su.
+ Các vấu cao su tăng cứng và hạn chế hành trình : Trên xe con các vấu cao su
thờng đợc đặt kết hợp trong vỏ của giảm chấn. Vấu cao su vừa tăng cứng vừa hạn chế
hành trình của bánh xe nhằm hạn chế hành trình làm việc của bánh xe.
+ Các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác định góc bố trí bánh xe :

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

7


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

Hệ thống treo đảm nhận mối liên kết giữa bánh xe và thùng vỏ, do vậy trên hệ thống treo
có thêm các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác định góc bố trí bánh xe. Các cơ cấu này rất đa
dạng nên ở mỗi loại xe lại có cách bố trí khác nhau, các loại khác nhau.
1.5 KT CU CC CHI TIT TRONG H THNG TREO.
1.5.1. Lò xo.
- Các lò xo đợc làm bằng thép lò xo đặc biệt.Khi đặt tải trọng lên một lò xo, toàn
bộ thanh thép bị xoắn khi lò xo co lại.Nhờ vậy năng lợng của ngoại lực đợc tích lại, và
chấn động đợc giảm bớt.
- Đặc tính của lò xo.
+ Tỷ lệ hấp thu năng lợng tính cho một đơn vị khối lợng cao hơn so với loại lò xo
lá(nhíp).

hình3 :Kết cấu chung lò xo
+ Có thể chế tạo các lò xo mềm.
+ Vì không có ma sát giữa các lá nh ở nhíp nên cũng không có khả năng tự khống
chế dao động, vì vậy phải sử dụng thêm bộ phận giảm chấn
+ Vì không chịu đợc lực theo phơng ngang nên cần phải có các cơ cấu liên kết để
đỡ trục bánh xe (đòn treo,thanh giằng ngang)
- Lò xo phi tuyến tính.
+ Nếu lò xo trụ đợc làm từ một thanh thép có đờng kính đồng đều thì toàn bộ lò xo
sẽ co lại đồng đều, tỷ lệ với tải trọng.Nghĩa là,nếu sử dụng lò xo mềm thì nó không chịu

đợc tải trọng nặng, còn nếu sử dụng lò xo cứng thì xe chạy không êm với tải trọng nhỏ.
Tuy nhiên, nếu sử dụng một thanh thép có đờng kính thay đổi thì hai đầu của lò xo sẽ có
độ cứng thấp hơn phần giữa.Nhờ thế, khi có tải trọng nhỏ thì hai đầu lò xo sẽ co lại và hấp
thu chuyển động.Mặt khác, phần giữa của lò xo lại đủ độ cứng để chịu đợc tải trọng nặng.

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

8


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

+ Các lò xo có bớc không đều, lò xo hình nón cũng có tác dụng nh vậy.
* Ưu nhợc điểm của một số loại lò xo thờng dùng trên xe ôtô du lịch
+ Lò xo xoắn ốc
* Ưu điểm :
- Có khối lợng nhỏ
- Lắp ráp đơn giản.
- Chiếm ít không gian của xe.
- Không chịu ảnh hởng do ma sát nên không phải chăm sóc.
* Nhợc điểm :
- Lò xo xoắc ốc không có khả năng dẫn hớng
- t có khả năng dập tắt dao động

Hình 4. Một số dạng lò so đặc biệt

+ Lò xo trụ :
* Ưu điểm :
- Dùng ở xe du lịch có hệ thống treo độc lập, lò xo trụ có nhiệm vụ là bộ phận đàn
hồi. Lò xo trụ đợc chế tạo từ thép có tiết diện vuông hoặc tròn.
- Nếu cùng độ cứng và độ bền với nhíp thì lò xo trụ có khối lợng nhỏ hơn nhíp và
tuổi thọ cao hơn nhíp.
- Khi làm việc ở giữa các vòng lò xo không có ma sát nh nhíp.
- Kết cấu rất gọn gàng nhất là khi đợc bố trí lồng vào giảm chấn.
* Nhợc điểm :
- Do lò xo chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi còn bộ phận dẫn hớng và giảm chấn do các bộ
phận khác đảm nhận nên hệ thống treo với lò xo trụ có kết cấu phức tạp hơn vì còn phải
làm thêm hệ thống đòn dẫn hớng để dẫn hớng cho bánh xe và truyền lực đẩy.
1.5.2. Bộ giảm chấn.

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

9


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

- Khi xe bị xóc do mặt đờng gồ ghề các lò xo của hệ thống treo sẽ hấp thụ các
chấn động đó.Tuy nhiên, vì lò xo có đặc tính tiếp tục dao động, và vì phải sau một thời
gian dài thì dao động này mới tắt nên xe chạy không êm.Nhiệm vụ của bộ giảm chấn là
hấp thu dao động này.Bộ giảm chấn không những cải thiện độ chạy êm của xe mà còn
giúp cho lốp xe bám đờng tốt hơn và điều khiển xe ổn định hơn.

Hình 5: Giảm chấn trên ôtô.

1.Khái quát chung.
Trong các xe ôtô , các bộ giảm chấn kiểu ống lồng đợc sử dụng một loại dầu đặc
biệt làm môi chất làm việc, đợc gọi là dầu giảm chấn.Trong kiểu giảm chấn này, lực làm
tắt dao động là sức cản thuỷ lực phát sinh do dầu bị piston ép chảy qua một lỗ nhỏ.Nếu
lực giảm chấn càng lớn thì dao động của than xe càng đợc dập tắt nhanh, nhng chấn động
do hiệu ứng làm tắt gây ra lại lớn hơn.Lực giảm chấn còn thay đổi theo tốc độ của piston.
Có hiều kiểu bộ giảm chấn khác nhau, tuỳ theo tính chất thay đổi của lực giảm chấn:
+ Kiểu lực giảm chấn tỷ lệ thuận với tốc độ piston.
+ Kiểu có hai mức lực giảm chấn, tuỳ theo tốc độ của piston
+ Kiểu lực giảm chấn thay đổi theo phơng thức chạy xe.
Hệ thống treo có hai kiểu lực giảm chấn đầu đợc sử dụng trong hầu hết các kiểu xe.Hệ
thống treo kiểu 3 đợc sử dụng trong xe có ESM(Hệ thống treo điều biến điện tử).
2.Các kiểu bộ giảm chấn.
Bộ giảm chấn đợc phân loại nh sau:
- Phân loại theo vận hành:
+ Kiểu tác dụng đơn
+ Kiểu đa tác dụng.
- Phân loại theo cấu tạo:
+ Kiểu ống đơn
+ Kiểu ống kép.
-Phân loại theo môi chất làm việc:
+ Kiểu thuỷ lực.

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

10

Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

+ Kiểu nạp khí
Các bộ giảm chấn sử dụng trong các kiểu xe hiện nay có cấu tạo ống đơn và ống kép, và
là kiểu đa tác dụng.Gần đây nhất, các bộ giảm chấn nạp khí thuộc các kiểu nói trên đã đợc đa vào sử dụng.

a.Cấu tạo, u nhợc điểm của giảm chấn một lớp vỏ.
+ Cấu tạo.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Van một chiều (Van trả)
Đũa đẩy
Cụm làm kín
Xy lanh
Buồng chứa dầu
Piston
Van một chiều (Van nén)
Khoang chứa khí

8

2

5

1

6
7

+ Ưu nhợc điểm của giảm chấn một lớp vỏ
*. Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ.
- Dễ thoát nhiệt ra môi trờng xung quanh.
: Giảm chấn một lớp vỏ
*. Nhợc điểm:
- Giá thành cao.
- Hay bị sủi bọt không khí trong dầu.

3
2

Hình 6

b.Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của giảm chấn
hai lớp vỏ.
+ Cấu tạo.
1- Bạc dẫn hớng trục

2- Lỗ dầu bôi trơn trục
3- Phớt che lực và làm kín
4- Vỏ che ngoài
5- Trục giảm chấn.
6- Piston của cụm van.
7- Vỏ trong.
8- Vỏ ngoài.
9- Cụm van bù.

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

11


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

A- Buồng trên.
Hình 7: Giảm chấn hai lớp vỏ
B- Buồng dới.
C- Buồng bù.
I, IV- Van nén.
II, III- Van trả.
Trong giảm chấn , piston di chuyển trong xy lanh,chia không gian trong thành
buồng A và B . ở đuôi của xy lanh thuỷ lực có một cụm van bù.Bao ngoài vỏ trong là một
lớp vỏ ngoài , không gian giữa hai lớp vỏ là buồng bù thể tích chất lỏng và liên hệ với B
qua các cụm van một chiều (III,IV).

Buồng C đợc gọi là buồng bù chất lỏng, trong C chỉ điền đầy một nửa, không gian còn lại
chứa không khí có áp suất khí quyển.
+. Ưu nhợc điểm của giảm chấn hai lớp vỏ.
* Ưu điểm:
- Làm việc êm dịu, nhanh chóng dập tắt dao động.
- Thích hợp với nhiều loại xe.
- Kết cấu gọn nhẹ
* Nhợc điểm:
- Đối với loại xe có tải trọng lớn yêu cầu trục giảm chấn có đờng kính lớn, vì vậy cần có
buồng bù lớn, vì vậy sự thay đổi áp suất làm việc của giảm chấn ở khoảng rộng. Do vậy
trong quá trình làm việc thờng gặp phải hiện tợng sủi bọt không khí trong dầu làm giảm
hiệu quả rập tắt dao động của giảm chấn. Mặt khác khả năng thoát nhiệt ra môi trờng từ
vỏ trong qua chất lỏng ( hoặc không khí ) tới lớp vỏ ngoài chậm. ở vùng lạnh (Bắc Âu )
loại giảm trấn này còn gặp hiện tợng bị bó cứng khi để xe đứng yên qua đêm lạnh, các
van tiết lu bị bó kẹt ( ở các chuyển dịch đầu của các bánh xe ).

Chơng 2: TNH TON THIT K H THNG TREO
TRấN XE ễTễ CON
Các thông số đầu vào:
Thông số chính
Trọng lợng ôtô không tải
Trọng tải ôtô

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

Số liệu
10330
14300

Đơn vị
N
N
12


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

Trọng lợng phần treo ôtô đầy tải
Trọng lợng phần treo phân bố cầu trớc
Trọng lợng phần treo phân bố cầu sau
Trọng lợng không treo phân bố cầu trớc
Trọng lợng không treo phân bố cầu sau
Chiều dài cơ sở của ôtô

24630
6600
7700
1300
2500
2430

N
N
N
N
N

mm

Sơ đồ tính toán.

Pj

L
G

a

G
hg

Pp
Z1

b

a

b

Z2

Hình 8: Sơ đồ tính toán
Xác định khoảng cách a; b.
+ Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu trớc:
a = L. 0, 45 = 2430 . 0,5 = 1094 (mm).
+ Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu sau.

b = L. 0.55 = 2430 . 0,5 = 1337 (mm).

2.1. TNH TON S TREO
Tính toán sơ đồ treo nhằm xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo nh: Tần số dao
động riêng của thân xe, hệ số dập tắt dao động của thân xe và hành trình tĩnh, hành trình
động của bánh xe.
1. Xác định hệ số phân bố khối lợng phần treo.

Y =

JY
M .a.b

Trong đó:
-

Y : Hệ số phân bố khối lợng phần treo của ôtô

- M: Khối lợng phần treo của ôtô.
M =

G 24630
=
= 2513,3 (Kg)
g
9,8

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

13


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

- a, b : Khoảng cách từ trọng tâm phần treo đến tâm bánh xe cầu trớc và tâm bánh
xe cầu sau. (m).
- JY: Mô men quán tính khối lợng của phần treo đối với trục đi qua trọng tâm phần
treo và vuông góc với mặt phẳng thẳng đứng dọc xe.
Mô men quán tính khối lợng của phần treo có thể xác định gần đúng theo công thức sau.
JY=A.M.L2 (N.m.s2)
Trong đó:
+ A: Hệ số kinh nghiệm. Đối với hầu hết các ôtô lấy A= 0,13-0,22.Chọn A= 0,15
+ M: Khối lợng phần treo của ôtô.
+ L: chiều dài cơ sở của ôtô.(m)
Jy = 0,15.2513,3.2,432 = 2226,1 (N.m.s2)
Y =

2226,1
JY
=
= 0,61
M .a.b 2513,3.1,094.1,337

2. Xác định khối lợng phần treo phân bố lên các cầu.
M1 = M .

b
1,337
= 2513,3
=1382,8
L
2,43

M2 = M .

a
1,094
= 2513,3.
=1131,5
L
2,43

Trong đó:
M1,M2 :Khối lợng phần treo phân bố lên cầu trớc và cầu sau. (Kg )
3. Xác định độ cứng của treo.
Ct =

M 2
.
2

Trong đó:
+ Ct : Độ cứng của treo
+ M: Khối lợng phần treo của ôtô.
+ : Tần số dao động riêng của khối lợng phần treo. Thông thờng: = 10ữ15
rad/s. Chọn = 10 (rad/s)

Độ cứng của treo trớc là:
Chọn tần số dao động riêng của khối lợng treo trớc 1= 11.
C t1 =

1382,8 2
.11 = 83659,4 (N/m)
2

Độ cứng của treo sau là:
Chọn tần số dao động riêng của khối lợng treo sau 2= 11,5
Ct 2 =

1131,5
.11,5 2 = 74820,4 (N/m)
2

4. Xác định hành trình tĩnh của bánh xe.

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

14


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học
ft =

g
2

+ ft: Hành trình tĩnh của bánh xe. (m)
+ g: Gia tốc trọng trờng. (m/s2). g = 9,8 (m/s2)
+ : Tần số dao động riêng của khối lợng phần treo (rad/s)
Hành trình tĩnh của bánh xe trớc
f t1 =

g
9,8
= 2 = 0,08 (m)
2
11
1

Hành trình động của bánh xe trớc
f d 1 = 1,2 f t1 = 1,2.0,08 = 0,096 (m)

Hành trình tĩnh của bánh xe sau
ft2 =

g
9,8
=
= 0,074 (m)
2
2 11,5 2

Hành trình động của bánh xe sau

f d 2 = 1,2 f t 2 =1,2.0,074 = 0,089 (m)

5. Kiểm tra hành trình động của bánh xe theo điều kiện đảm bảo khoảng sáng gầm xe
nhỏ nhất.
f d min
: Khoảng sáng gầm xe ở trạng thái tĩnh của ôtô. (m). Chọn = 200 (mm)
min : Khoảng sáng gầm xe sau khi bánh xe dịch chuyển hết hành trình động. (m) (Chính
là khoảng sáng gầm xe nhỏ nhất lúc đầy tải).
min 0,10ữ0,15 (m)
+ Kiểm tra cho bánh trớc.
f d 1 min min f d 1 = 0,2 0,096 = 0,104 > 0,1 ữ 0,15 (thoả mãn)

+ Kiểm tra cho bánh sau.
f d 2 min min f d 2 = 0,2 0,096 = 0,104 > 0,1 ữ 0,15 (thoả mãn)
6.Xác định hệ số dập tắt dao động của khối lợng phần treo.
h0 = .
Trong đó:
+ h0 : Hệ số dập tắt dao động của khối lợng phần treo (rad/s).
+ : Tần số dao động riêng của khối lợng phần treo (rad/s).
+ : Hệ số cản tơng đối . Chọn = 0,2-0,3 chọn = 0,3
* Đối với treo trớc.
h01 = .1 =0,3.11=3,3
* Đối với treo sau.

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

15

Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

h02 = .2 =0,3.11,5=3,45

2.2. TNH TON DAO NG CA ễTễ
1. Xác định tần số dao động riêng và hệ số dập tắt dao động của hệ.
Tần số dao động riêng ; k và hệ số dập tắt dao động h ; hk của hệ đợc xác định theo các
công thức gần đúng sau đây:
* Đối với cầu trớc
Tần số dao động thấp tần 1 của hệ đợc xác định bằng công thức gần đúng:
1 =

2C t1 .C l
2.83659,4.100.
=
= 0,37
M 1 ( C t1 + C l )
1382,8(83659,8 + 100)

Vi C l = 100( N / mm ) là độ cứng của

phần không treo.
m1: Khối lợng phần không treo phân bố lên cầu trớc: m1 =
Cl

H s dp tt dao ng thp tn h1 = h01.
Cl + Ct 1

2

2

Gkt1 1300
=
= 132,65( Kg )
g
9,8


Ct21
m
.1
. 1
Cl .( Ct1 + Cl ) M 1

2

Cl
100


= 3,3.
h1 h01 .
= 0,978
100 + 83,6594
C l + C t1

Tần số dao động cao tần k của hệ đợc xác định bằng công thức gần đúng:

k 1 = k2 hk2

2C t1 + C l

m1

2.83,6594 + 100
= 1,4
132,65
Ct 1
M1
+
m1 C t1 + C l

Hệ số dập tắt dao động cao tần hk1 h01 .


83,6594
1382,8
3,3.
+
= 36
132,65 83,6594 + 100


* Đối với cầu sau
2 =

2.C t 2 .C l

2.74,8204.100
=
= 0,27
M 2 ( Ct 2 + Cl )
1131,5(74,8204 + 100)

m2:Khối lợng phần không treo phân bố lên cầu sau.

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

16


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực
m2 =

Đồ án môn học

Gkt 2 2500
=
= 255( Kg )
g
9,8

Hệ số dập tắt dao động thấp tần.
2

C t22
m
.1
. 2
C l .( C t 2 + C l ) M 2





Cl
h2 = h02 .
Cl + Ct 2





Cl
h2 h02 .
Cl + Ct 2


100


= 3,45.
= 1,13 .
100 + 74,8204

2

2

Tần số dao động cao tần k của hệ đợc xác định bằng công thức gần đúng:
k 2 = k2 hk2

2.C t 2 + C l
m2



2.74,8204 + 100
=1
255

Hệ số dập tắt dao động cao tần
hk 2

.




M2
Ct 2
74,8204
1131,5

3,45.
h02 .
+
255 + 74,8204 + 100 17
m2 Ct 2 + Cl





Trong đó:
+ :Tần số dao động thấp tần của hệ.
+ k : Tần số dao động cao tần của hệ.
+ h: Hệ số dập tắt dao động của hệ ứng với tần số thấp.
+ hk: Hệ số dập tắt dao động của hệ ứng với tần số cao.
+ Ct: Độ cứng của treo ôtô.
+ Cl: Độ cứng của lốp ôtô.
+ M: Khối lợng phần treo.
+ m: Khối lợng phần không treo.

2. Xác định biên độ dao động của khối lợng phần treo và khối lợng phần không treo.

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

17


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

a. Xác định biên độ dao động của khối lợng phần treo.
Sơ đồ tính toán gần đúng biên độ dao động của khối lợng phần treo mô tả trên hình sau.

M

Hình 9: Sơ đồ dao động
động
của phần treo (thân xe)

q0(1-cosvt)

để xác định gần đúng biên độ dao

Theo sơ đồ này biên độ dao động của khối lợng của khối lợng phần treo đợc xác định theo
công thức sau đây:
Zv
=
q0

2

U 4 + 4.h1 .V 2
2

(U 2 V 2 ) 2 + 4.h1 .V 2

Khi xảy ra hiện tợng cộng hởng tần số thấp(V=U) biên độ dao động của khối lợng phần

treo sẽ có giá trị lớn nhất và bằng:
Zv
U 2 + 4h 2
=
q0
2h

Trong đó:
+ Zv: Gia tốc dao động của khối lợng phần treo khi xảy ra hiện tợng cộng hởng ở tần
số cao
+ q0: Biên độ sóng mặt đờng.
+ h: Hệ số dập tắt dao động của hệ ứng với tần số thấp.
Với:
2

2

U = (1 + h1 ) = 0,37 2 + 10,978 2 = 1,04
V = ( 2k1 + hk21 ) = 1,4 2 + 36 2 = 36,02

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

18


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Zv
=
q0

Đồ án môn học

1,04 4 + 4.0,978 2.36,02 2
= 0,054
(1,04 2 36,02 2 ) 2 + 4.(1,04) 2 .36,02 2

Và khi xảy ra hiện tợng cộng hởng tần số thấp(V=U) biên độ dao động của khối lợng
phần treo sẽ có giá trị lớn nhất và bằng:
2

U 2 + 4h1
Zv
1,042 + 4.0,9782
=
=
= 1,13
q0
2h1
2.0,978

b. Xác định biên độ dao động của khối lợng phần không treo.

vk, hk

m

Hình 10: Sơ đồ dao

động để xác định gần đúng biên
độ dao động
của phần không treo (bánh xe)
Theo sơ đồ khảo sát mô tả trên hình vẽ ta có thể xác định đợc biên độ dao động của khối
lợng phần không treo theo công thức sau.
v
k21
q0

=

(U 2 V 2 ) 2 + 4hk21 .V 2

Với k =

2.( C t1 + C l )
=
m1

2.(83,6594 + 100)
= 1,66
132,65

v
1,66 2
=
= 0,0095

q0
(1,04 2 36,02 2 ) 2 + 4.36 2.36,02 2

Khi xác định biên độ dao động của khối lợng phần không treo theo công thức gần đúng
thì sai số không vợt quá 5% và V>0,5v
Khi xả ra hiện tợng cộng hởng tần số cao (V=v) biên độ dao động của khối lợng phần
không treo có giá trị lớn nhất và bằng:
v
k2
q0

=

2hk 1 .v

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

19


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

Trong đó:
+ v: Biên độ dao động của khối lợng phần không treo khi xảy ra hiện tợng cộng hởng ở
tần số cao.
+ k: Tần số dao động của khối lợng phần không treo khi cố định phần treo

1,66 2
v
=
= 0,001
q 0 2.36.36,02

2.3. TNH TON THIT K CC B PHN CA H THNG TREO
2.3.1. Tính toán thiết kế lò xo.
Lò xo thờng đợc sử dụng làm bộ phận đàn hồi trong hệ thống treo độc lập. Lò xo
có thể là hình trụ, hình côn với tiết diện dây lò xo là hình chữ nhật hoặc hình tròn.
p

d

d

Hình 11: Kết cấu lò xo
Trong quá trình tính toán ta chọn lò xo trụ có tiết diện tròn.
- Tính độ võng của lò xo:
f =

8 z.D 3 .P
d 4 .G

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

20

Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

Trong đó:
+ z: số lợng vòng lò xo làm việc. Thông thờng đối với ôtô con z = 6 -12
(vòng).Chọn z=8
+ D: Đờng kính trung bình của lò xo.
+ d : Đờng kính của sợi dây lò xo.
+ P : Lực tác dụng lên lò xo.
+G : là mô đun đàn hồi khi xoắn, G = 8.10 6 MN / m 2
Trong quá trình tính toán ta chọn các thông số của lò xo nh sau :
D = 150 (mm).
d = 10 (mm).
Còn lực tác dụng lên lò xo chính bằng phản lực của mặt đờng tác dụng lên trong đó tác
dụng lên giảm chấn là 45% còn tác dụng lên lò xo là 55%.
Trong quá trình tính toán ta bỏ qua lực cản không khí lực cản lăn, lực cản
phanh....coi nh xe không chuyển động
Vậy từ sơ đồ tính toán ta có :
Xét phơng trình mômen :
+ Tại bánh xe trớc :

M ( A) = 0
G.a Z 2 .(a + b) = 0
Z2 =

G.a

24630.1,094
=
= 11084( N )
( a + b)
2,431

+ Tại bánh xe sau :

M (B) = 0
Z 1 .(a + b) G.b = 0
Z1 =

G.b
24630.1,337
=
= 13546( N )
( a + b)
2,431

Vậy độ võng của lò xo tại bánh trớc là
8 z.D 3 .Z 1 8.8.0,15 3.13546.55.10 6
f1 =
=
= 0.0201(m) = 20,1(mm).
d 4 .G
0,014.100.8.10 6

Và độ võng của lò xo tại bánh sau là :
f2 =

8 z.D 3 .Z 2 8.8.0,15 3.11084.55.10 6
=
= 0.0164(m) = 16,4(mm).
d 4 .G
0,014.100.8.10 6

- Tính ứng suất xoắn của lò xo:
=

8.D.P
d 3

ứng suất xoắn của lò xo trớc:
=

8.D.Z 1 8.0,15.13546.55
=
= 2847,25( N / m 2 )
3
3
d
3,14.100.0.01

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

21


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên

Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

ứng suất xoắn của lò xo sau:
=

8.D.Z 2 8.0,15.11084.55
=
= 2329,75( N / m 2 )
d 3
3,14.100.0.013

2.3.2. Tính toán thiết kế giảm chấn.

Lt=Lk+2Hp

dd

Ln = Lk+Hp

Bộ giảm chấn của hệ thống treo ôtô thờng là các giảm chấn thủy lực.Giảm chấn thuỷ
lực có thể là giảm chấn ống hoặc đòn, song trên ôtô ngày nay thờng chỉ bố trí giảm chấn
ống vì loại giảm chấn này có nhiều u điểm hơn giảm chấn đòn.
Việc tính toán thiết kế giảm chấn là xác định các kích thớc cơ bản của giảm chấn, xác
định các tiết diện của lỗ tiết lu dầu, và xác định các thông số của van thông và van giảm

dx
d1

Hình 12: kết cấu của giảm chấn
1. Xác định các kích thớc cơ bản của giảm chấn.
Thiết kế giảm chấn đợc bắt đầu từ việc chọn các kích thớc cơ bản của nó. Kích thớc cơ bản của giảm chấn thờng là đờng kính xy lanh công tác dx và hành trình dịch
chuyển của piston Hp , hành trình dịch chuyển của piston thờng đợc xác định theo điều
kiện bố trí chung của thiết kế hệ thống treo, thông thờng thì hành trình dịch chuyển của
piston nhỏ hơn (7-8)dx

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

22


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

Trong hệ thống treo độc lập giảm chấn thờng đợc bố trí trên các đòn treo với tỷ số
truyền i= 1,8-2,2. Bởi vậy hành trình dịch chuyển của piston sẽ nhỏ hơn hành trình dịch
chuyển của bánh xe i tỷ số truyền lần.
Trong hệ thống treo phụ thuộc, việc chọn Hp phụ thuộc chủ yếu vào tổng biến
dạng của bộ phận đàn hồi. Giảm chấn trong hệ thống này thờng đợc bố trí nghiêng một
góc so với đờng thẳng còn hành trình của piston của nó thờng xấp xỉ gấp hai lần hành
trình piston của giảm chấn trong hệ thống treo độc lập.
Giảm chấn với các kích thớc tiêu chuẩn có thể đợc chọn dựa vào trọng lợng toàn
bộ của ôtô, và trọng cho phép của phần treo phân bố lên một giảm chấn khi vận tốc dịch
chuyển tơng đối nhỏ hơn 0,3 m/s và =0,2.
Do xe tính toán có trọng lợng khi ôtô không tải là 10330(N) nên ta chọn nh sau:
+ Đờng kính xy lanh công tác dx=25 (mm).

+ Hành trình của piston Hp=90 (mm).
Từ các kích thớc cơ bản có thể chọn các kích thớc khác của giảm chấn.
Theo sơ đồ chiều dài của toàn bộ giảm chấn trong hành trình nén bằng :
Ln= Lk + Hp.
Trong đó:
+ Lk : Chiều dài kết cấu của giảm chấn và Lk = Li.
+ Ly : Chiều dài cụm i của giảm chấn.
Chiều dài các cụm của giảm chấn có thể chọn nh sau.
Ly = (0,75-1,50)dx
L0 = (0,75-1,1)dx
Lc = (0,4-0,9)dx
Lm = (1,1-1,5)dx
Ta chọn:
Ly = 0,9dx =0,75.25=18 (mm)
L0 = 0,8dx = 0,8.25=20 (mm).
Lc = 0,4dx = 0,4.25=10 (mm)
Lm = 1,2dx = 1,2.25=30 (mm).
Lk = Li = L y + L0 + Lc + Lm = 18 + 20 + 10 + 30 = 78 (mm).
Vậy chiều dài của toàn bộ giảm chấn trong hành trình nén là:
Ln = Lk + H p = 78 + 90 = 168 (mm)
Và chiều dài của toàn bộ giảm chấn trong hành trình trả là:
Ln = Lk + 2 H p = 78 + 2.90 = 258 (mm)

Đờng kính đòn đẩy piston và đờng kính các xy lanh có thể đợc chọn nh sau:
dd = (0,4-0,6) dx
d1 = 1,1 dx
D1 = (1,1-1,30) dx
D = 1,1 D1
Ta chọn:
dd = 0,5.dx =0,4.25=10 (mm).

d1 = 1,1 dx =1,1.25=27,5 (mm).
D1 = 1,4 dx= 1,12.25= 28 (mm).
D = 1,1 D1 = 1,1.28 = 30,8 (mm).
- Kích thớc ngoài cửa giảm chấn: Đợc chọn theo nguyên tắc đủ diện tích toả nhiệt
dể giảm chấn không nóng quá một nhiết độ cho phép khi giảm chấn làm việc căng
thẳng.chế độ làm việc căng thẳng của giảm chấn đợc xác định khi vận tốc của piston giảm
chấn Vs = 0,3(m / s )

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

23


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

Công suất tiêu thụ của giảm chấn : Nt
Nt =

( Z1 + Z 2 )Vs
2

=

( K1 + K 2 )Vs2
2

Trong đó :
K1 : hệ số cản của giảm chấn trong hành trình nén .
K2 : hệ số cản của giảm chấn trong hành trình trả .
Ta có :
K : hệ số cản của giảm chấn
K + K2
K= 1
Mặt khác :
2
K1
= 2,5 ữ 3
K2

K1
= 2,6 K 1 = 2,6 K 2
K2

Chọn :
Thay vào trên ta đợc :

K 1 + K 2 3,6 K 2
K
=
K2 =
2
2
1,8

K=

Hệ số của giảm chấn đợc tính theo công thức: K= .K tr
Với K tr hế số cản của hệ thống treo
=

Ktr

.Z bx
0,313. f '

Trong đó :
- : hệ số dập tắt chấn động , = 0,150,25
Chọn = 0,2.
- f : độ võng tĩnh của hệ thống treo (m)
- Zbx : phần trọng lợng đợc treo tính trên một bánh xe
Z bz =

Gt 24630
=
= 12315( N )
2
2

Suy ra ta có :
K tr =

0,2.13546
0,313. 0.16

= 21638,98 .(Ns/m)

Giảm chấn đặt dới một góc =350
Với =
Suy ra :

1
1
=
1,22 .
cos cos 35 0

K = 1,22.21638,98=26399,55 (Ns/m).

K2 =

K 26399,55
=
= 14666,42 (Ns/m).
1,8
1,8

K 1 = 2,6 K 2 = 2,6.14666,42 = 38132,69 (Ns/m).

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

24


Trờng Đại Học SPKT Hng Yên
Khoa Cơ Khí Động Lực

Đồ án môn học

Công suất tiêu thụ của giảm chấn :
Nt =

( K1 + K 2 )Vs2

=

( 38132,64 + 14666,42) 0,3 2

2
N t = 2375,95( Nm / s)

2

Công do giảm chấn tiêu thụ trong thời gian t (giây) : L
L=

N .t
(Nm)
1000

Từ phơng trình truyền nhiệt giới hạn nhiệt độ chất lỏng trong giảm chấn ta có :
L = .F.(Tgmax - Tb)t

(J)

Trong đó :

- Tgmax : nhiệt độ cực đại cho phép của vỏ ngoài của giảm chấn (12001300) khi
giảm chấn làm việc trong thời gian liên tục một giờ.
- Tb : nhiệt độ của môi trờng xung quanh. (Tb = 200)
-F
: diện tích vỏ ngoài của giảm chấn.
-t
: thời gian tính theo giây (s).
-
: hệ số truyền nhiệt =(6070).1,16=65.1,6=104(J/m2.giờ.độ).
- Chọn =65 (J/m2.giờ.độ).
- F là diện tích vỏ ngoài của giảm chấn (m2 )
F= .D(

D
+ Lk )
2

- D: đờng kính ngoài của giảm chấn D=28,16 (mm)
- Lk chiều dài kết cấu của giảm chấn Lk=68 (mm)
Diện tích vỏ ngoài của giảm chấn
F= 3,14 .28,16(
Vậy

28,16
+ 78 )=8141,93 (mm2)
2

Nt
+ Tb
1000. .F

2375,95
+ 20
Tgmax =
1000.65.8141,93.10 6
Tg max =

Tgmax = 24,490 C
Nhiệt độ cực đại cho phép của vỏ ngoài giảm chấn khi giảm chấn làm việc trong
thời gian liên tục một giờ [Tgmax] = (120-130) 0C.
Ta nhận thấy :
Tgmax < [Tgmax]
Vậy giảm chấn thoả mãn điều kiện làm việc.
1. Xác định kích thớc các lỗ van giảm chấn.

GVHD: Th.S Đồng Minh Tuấn
SVTH : Nguyễn Quang Minh

25