Đồ án thiết kế hệ thống treo oto máy kéo (kèm bản vẽ)

Mở đầu
Thiết kế môn học kết cấu và tính toán ô tô là một phần của môn học
"Kết cấu và tính toán ô tô", nội dung của thiết kế môn học là để tiến hành
tính toán và thiết kế các hệ thống của ô tô dựa trên các thông số đã biết.
Qua đó nhằm tìm hiểu thêm và nắm vững các kiến thức đã học để từ đó
Nội dung của thiết kế gồm 3 phần :
Phần I : Thiết kế tuyến hình
Phần II : Tính toán động lực học kéo
Phần III : Tính toán ổn định chuyển động
Ô tô mẫu đợc giới thiệu là xe MAZ. 500A
Nội dung thiết kế đợc hoàn thành dới sự hớng dẫn của PGS.TS Cao
Trọng Hiền. Bộ môn Cơ Khí Ôtô-Đại Học Giao Thông Vận Tải

Sinh viên thực hiện.
Nguyễn Thanh Thu

NộI DUNG Và PHƯƠNG PHáP TíNH TOáN\

Phần I: phân tích đặc điển kết cấu và
chọn sơ đồ thiết kế
Khi tiến hành phân tích đặc điểm kế cấu các hệ thống treo hiện có
phải lấy các yêu cầu đối với chúng làm cơ sở. Các yêu cầu đó là:


1. Đảm bảo sự êm dịu cần thiết khi xe xhuyển động.
Độ êm dịu của ô tô quân sự đợc đánh giá qua giá trị cho phép
của các thông số nh: tần số giao động riêng, biên độ giao động lớn
nhất, gia tốc dao động lớn nhất, v.v...
2. Sự thay đổi quỹ đạo lăn của các bánh xe không đáng kể để
đảm bảo độ ổn định chuyển động và tính năng thông qua của ô tô.
Trọng lợng phần không đợc treo phải nhỏ. Bao gồm: trọng .3

lợng bánh xe, các cghi tiết của bộ phận dẫn hớng, cầu xe (đối với
treo phụ thuộc và treo cân bằng) và đồng thời một phần trọng lợng
của bộ phận đàn hồi và giảm trấn. Giảm trọng lợng phần không
trêo sẽ làm giảm rất nhiều tải trọng động tác động lên bộ phận đàn
.hồi và thân xe, yêu cầu này đợc nthực hiện tốt đối với treo độc lập
4. Hệ thống treo phải đảm bảo có tuổi thọ cao, có độ tin cậy
lớn trong sử dụng.
Tuổi thọ của hệ thống treo ô tô nhiều cầu phụ thuộc chủ yếu
vào loại sơ đồ treo, đối với ô tô nhiều cầu có treo độc lập khi một
cụm treobị hỏng hoàn toàn xe vẫn hoạt động đợc.
Bảo vệ hệ thống treo khỏi bị các ngoại lực phá huỷ là một vấn
đề quan trọng, mà trớc hết là phải bảo vệ bộ phận đàn hồi.
Tuổi thọ của hệ thống treo còn đợc xác định bằng độ tin cậy
của nó, ngoài các yếu tố chung đối với các cơ cấu , hệ thống, độ tin
cậy của hệ thống treo còn phụ thuộc vào khả năng không bị quá tải
và khả năng truyền đợc những lực cha kể đến trong quá trình tính
toán.
Việc trống quá tải cho bộ phận đàn hồi đợc thực hiện bằng
cách bố trí bộ phận hạn chế hành trình của bánh xe trong hệ thống
treo, bộ phận hạn chế hành trình có thể là nhíp phụ, gối cao su...
Tải trọng không xét đến trong quá trình tính toán bộ phận đàn
hồi thờng là lực dọc và mômen truyền từ phần tử vận hành lên


khung xe. Để khắc phục hiện tuợng này bộ phận đàn hồi thờng đợc
gia cố thêm.
5. Đảm bảo thuận tiện, đơn giản trong quá trình sửa chữa yêu
cầu này phụ thuộc chủ yếu vào số lợng các điểm phải bảo dỡng và
vị trí các điểm đó trên xe( các khớp nối, các ổ trợt) để thoả mãn
yêu cầu này, thông thờng ngời ta sử dụng các khớp nối không bôi

trơn nh: khớp nối bằng cao su, khớp nối có ống bạc bằng chất dẻo.

Phần II: tính toán thiết kế hệ
thống treo
Tính toán thiết kế hệ thống treo bao gồm:
+ Tính toán sơ đồ treo.
+ Tính toán các thông số dao động của ô tô.
+ Dựa vào thông số cơ bản đảm bảo độ êm dịu chuyển
động của ô tô tiến hành tính toán thiết kế các bộ
phận cơ bản của hệ thống treo.
I. Tính toán sơ đồ 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 công tác của
bánh xe.
1. Xác định hệ số phân bố khối lợng đợc treo.
y =Jy/M.a.b
trong đó: y- Hệ số phân bố khối lợng đợc treo
M-Khối lợng phần tử đợc treo (N.s2/m).
a, b - Khoảng cách từ trọng tâm phần treo đến tâm
bánh xe cầu trớc và tâm b/x cầu sau.
Jy - mômen quán tính khối lợng của phần treo đối
Trục đi qua trọng tâm phần treo và vuông góc


Với mặt phẳng đứng dọc xe.
Mômen quán tính khối lợng của phần treo có thể đợc tính nhu
sau:
.(Jy = A.M.L2 =6725.2,725.0,2=3665,125(N.m.s2
Trong đó: A=0,13- 0,22

hệ số kinh nghiệm
M = Ga 2 g=6725 (N.s2/m) khối lợng đợc treo.
2

L=2,725 (m) chiều dài cơ sở


y =Jy/M.a.b =

2. Xác định khối lợng phần treo phân bố lên các cầu.
M1=M.
M2=M.

b
.g=
L
a
.g=
L

11550(N.s2/m).
13450 (N.s2/m).

.(M1,M2- Khối lợng phần treophân bố lên cầu trớc, sau (N.s2/m
(a=1467 (mm), b=1258 (mm
3. Xác định độ cứng của lò so.

(Hình vẽ)
Ct= M 2 =
2

Trong đó : Ct- độ cứng của treo (N/m).
=(10-15)rad/s - tần số dao động riêng của khối
lợng phần treo. Chọn = 10 rad/s.
4. Xác định hành trình tĩnh của bánh xe.
ft = g/=
trong đó : ft`- hành trình tĩnh của bánh xe.(m).
g =10 (m/s2) gia tốc trọng trờng.
5. Xác định hành trình động của bánh xe.
fđ=ft.(1-1.5)=


trong đó: fđ`- hành trìmh động của bánh xe.
6. Kiểm tra hành trình động của bánh xe theo điều kiện đảm
bảo khoảng sáng gầm xe nhỏ nhất.
fđ< -min

>

fđ +min=

trong đó : - khoảng sáng gầm xe ở trạng thái tĩnh của ô tô (m).
min>0.1-0.15 (m)- khoảng sáng gầm xe sau khi bx
dịch chuyển hết hành trình động.(m).
7. kiểm tra hành trình động của bảnh xe theo điều kiện không
sảy ra va đập giữa phần treo trớc và phần không treo trớc khi
phanh cấp tốc.
fđ > ft . ma x.

hg

b

=

trong đó: ma x = 0.75 - hệ số bám lớn nhất của các bx với đờng.
hg=
- chiều cao trọng tâm ô tô.
8. Xác định hệ số đập tắt dao động của khối lợng phân treo.
h0=. =
Trong đó; h0 - hệ số đập tắt dao động của khối lợng phân treo
=(0.2-0.3) hệ số cản tơng đối.
II. tính toán dao động.
Để đănh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô nói chung và
ảnh hởng của phần không treo đến dao động của hệ trong đó có cả
dao động của phần đợc treo và phần không đợc treo, khi tiến hành
xét hệ dao động hai khối lợng cần xác định các thông số nh: tần số
dao động cao tần và tần số thấp, rồi từ đó xây dựng đờng đặc tính
tần số biên độ dao động của ôtô, qua đó có thể xác định đợc biên
độ dao động của khối lợng phần treo, khối lợng phần không treo
xác định đợc gia tốc dao động của khối lợng phần treo. đồng thời
qua đó còn cho phép đánh giá;


+ ứng với vận tốc chuyển động nào của ô tô trong vùng vận
tốc cho phép và khi nào thì sảy ra hiện tợng cộng hởng.
+Hệ số dao động đã phù hợp cha.
+ khi xác định các thông số dao động của xe thì y cho phép
trong khoảng (0.8-1.2).
Quá trình tính toán dao động của ô tô đợc tiến hành với các
giả thiết sau:

+Dao động của ô tô chỉ xảy ra trong mặt phẳng dọc xe.
+Nguồn kích thích dao động là sóng mặt đờng
q=q0. (1-cos.t).
+Dao động của ôtô là dao động ổn dịnh.
1.Xác tấn số dao động riêng và hệ số dập tắt dao động của hệ.
có sơ đồ khảo sát nh sau.

Hình vẽ
Trong đó: Ct- độ cứng của treo ô tô.
Cl-độ cứng của lốp ô tô.
m-khối lợng phân không đợc treo.
K-hệ số quy dẫn của giảm trấn.
=