Thiết kế hệ thống treo dành cho xe tải THACO FOTON 1,5T

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, các ngành kinh
tế làm tăng mức sống của con người được nâng lên. Vì vậy nhu cầu đi lại và
vận chuyển càng được quan tâm hơn và hoàn thiện không ngừng. Việt Nam
là đất nước đang phát triển, cơ sở hạ tầng và mạng lưới giao thông còn kém.
Do đó nhu cầu vận chuyển hàng hoá trong thành phố cũng như các tỉnh lẻ.
Vì vậy việc thiết kế một phương tiện giao thông giải quyết nó là rất quan
trọng. Qua thực tế em nhận thấy thiết kế xe ô tô tải cỡ nhỏ 1,5 tấn là rất phù
hợp với đường xá của thành phố, thị xã nước ta hiện nay.
Vì vậy việc thiết kế hệ thống treo của ô tô là biện pháp tối ưu hoá về kỹ
thuật, nó góp phần tạo nên độ êm dịu, ổn định và tính tiện nghi của xe, giúp
người lái cảm thấy dễ chịu, và dập tắt những dao động ảnh hưởng tới hàng
hoá và tuổi thọ của xe thì yêu cầu đề ra là phải thiết kế hệ thống treo cho loại
xe này và đó cũng chính là nội dung đồ án em được giao : Thiết kế hệ thống
treo dành cho xe tải THACO FOTON 1,5T
Trong quá trình tính toán và thiết kế đồ án này em đã cố gắng tìm hiểu
và vận dụng các kiến thức đã học. Nhưng do thời gian có hạn, kinh nghiệm
bản thân còn thiếu, nên không tránh được những sai sót trong quá trình làm
đồ án.
Em rất mong được các thầy và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án của em
được hoàn thiện, đầy đủ hơn!

Sinh viên
Phạm Hữu Tuyền

-1-


CHƯƠNG I
TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO
1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu :

1.1.1. Công dụng
- Các bộ phận Của hệ thống treo dùng để nối đàn hồi giữa khung vỏ ô
tô , máy kéo với các cầu hay hệ thống chuyển động .
- Bộ phận đàn hồi dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng
giảmva đập, tải trọng động, đảm bảo độ êm dịu cần thiết cho xe khi chuyển
động.
- Bộ phận dẫn hướng dùng để tiếp nhận và truyền , lực ngang, mô men
phanh. Động học của bộ phận dẫn hướng xác định tính dịch chuyển tương
đối của bánh xe đối với khung vỏ .
- Bộ phận giảm chấn cùng với ma sát trong hệ thống treo có nhiệm vụ
tạo lực cản để dập tắt dao động của các phần được treo và không được treo,
biến cơ năng của dao động thanh nhiệt năng tỏa ra môi trường .
- Ngoài ba bộ phận trên còn thêm bộ phận thứ tư là bộ phận ổn định
ngang, có nhiệm vụ giảm độ nghiêng và các dao động góc ngang của thùng
xe.
1.1.2. Phân loại
Ngày nay trên ô tô sử dụng hai nhóm lớn: hệ thống treo phụ thuộc , hệ thống
treo độc lập. Sơ đồ tổng quát miêu tả trên hình 1.1
 Ở hệ thống treo phụ thuộc ( hình 1.1a ) các bánh xe đặt trên dầm cầu
liền, bộ phận giảm chấn và đàn hồi đặt giữa thùng xe và dầm cầu liền. Qua
cấu tạo có thể nhận thấy : bánh xe liên kết với thân xe thông qua dầm cầu

-2-


liền và hệ thống treo, nên sự dịch chuyển của một bên bánh xe theo phương
thẳng đứng so với khung hay vỏ, sẽ gây nên chuyển vị nào đó của bánh xe
bên kia, chúng ta có khái niệm chúng phụ thuộc lẫn nhau.

Thân xe

1

2

3

Hình 1.1a: Sơ đồ hệ thống treo phụ thuộc
1. Bộ phận đàn hồi 2. Bộ phận giảm chấn 3. Dầm cầu cứng

Thân xe

4

1

4

`

3

5

Hình 1.1b : Hệ thống treo độc lập
4. Các đoàn liên kết của hệ thống treo 5. Bánh xe

 Trên hệ thống treo độc lập, từng bánh xe gắn độc lập với thân xe

-3-

thông qua các đòn, bộ phận giảm chấn , đàn hồi ( hình 1.1b). Các bánh xe
“độc lập” dịch chuyển tương đối với thân vỏ.
 Như vậy khái niệm “độc lâp ”, “ phụ thuộc” được hình thành trên cơ
sở liên kết của bánh xe và thân xe .
 Trên ô tô tải, rơ mooc, bán rơ mooc hiện nay chủ yếu sử dụng hệ
thống treo phụ thuộc.
 Hệ thống treo trên còn được phân loại theo:
- Kết cấu của bộ phận đàn hồi như: treo nhiếp lá, các loại lò xo
xoắn, thanh xoắn, ballon khí nén , treo thủy khí …..,
- Kết cấu của giảm chấn : giảm chấn ống , đòn , giảm chấn có áp
suất.
 Các hệ thống treo có thể phân chia theo sự thay đổi đặc tính làm việc
- Hệ thống treo không điều chỉnh
- Hệ thống treo tự động điều chỉnh ( bán tích cực, tiêu cực).
1.1.3. Yêu cầu
- Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ
thuật yêu cầu ( trên đường tốt, trên nhiều loại địa hình khác nhau) đảm bảo
tính êm dịu, tiện nghi của con người và hàng hóa trên xe .
- Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn không gian định mà
không phá hỏng liên kết đàn hồi của bánh xe với thân xe , đảm bảo khả năng
lăn bánh êm bánh xe trên đường với thời gian tối đa
- Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thỏa mãn mục đích chính của
hệ thống treo là làm mềm theo phương thẳng đứng , nhưng không phá hỏng
các quan hệ động lực học và động học của chuyển động bánh xe .
- Không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ
- Có độ bền cao , giá thành thấp và mức độ phức tạp kết cấu không lớn
- Có độ tin cậy lớn , trong điều kiện sử dụng phù hợp với tính năng kỹ

-4-


thuật, không gặp hư hỏng bất thường .
Do yêu cầu của đồ án là tính toán thiết kế cơ cấu lái của xe tải THACO
FOTON 1,5T mà hệ thống cơ cấu treo trên xe là loại cơ cấu treo phụ thuộc –
trên hai nhiếp dọc nửa elip đối xứng .

1.2. Giới thiệu chung về hệ thống treo trên ô tô tải THACO
FOTON 1,5T
 Ô tô Thaco foton 1,5T cũng có yêu cầu tương tự đối với hệ thống treo
như các loại ô tô khác . Tuy nhiên thaco foton 1,5T là dòng xe tải nên có một
số đặc điểm khác biệt cần quan tâm khi phân tích và xem xét .
 Điểm chung với xe ( so với ô tô con) là :
- Tải trọng lớn hơn , khoảng chênh lệch giữa hai điều kiện tải
trọng ( không tải và đầy tải ) rộng hơn .
- Vận tốc sử dụng trung bình thấp hơn.
 Do đó , kết cấu của hệ thống treo sử dụng đa số loại phụ thuộc có dầm
cầu cứng .
 Trên xe ô tô tải THACO FOTON 1,5T là hệ thống treo phụ thuộc,
phần đầu xe có buồng lái nên hệ thống treo cho cầu trước có bộ phần đàn hồi
phải mềm, mặt khác phần sau xe với mục đích chở hàng nên bố trí thêm
giảm chấn.
 Qua kết cấu của ô tô ta thấy hệ thống treo phụ thuộc của xe là hệ thống
treo loại đơn dùng cho một cầu .
Hệ thống treo phụ thuộc loại đơn một cầu.
 Ở đây sử dụng bộ phận đàn hồi là nhíp lá :
- Nhiếp lá bao gồm nhiều lá kẹp lại với nhau có khả năng đàn hồi theo
phương thẳng đứng . Cuối hành trình nén vấu tỳ chạm vào khung xe hạn chế
dịch chuyển cầu xe so với khung . Như vậy tải trọng thẳng đứng truyền từ

-5-


khung xe qua nhíp, dầm cầu đến bánh xe và tác dụng lên nền đường và
ngược lại.

O1

C

Z

MK

O2
M

FX
FZ

FY

Hình 1.2.1: Sơ đồ cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc loại
đơn
- Tải trọng theo phương dọc truyền từ khung xe qua giá đỡ nhiếp trước,
phần nữa trên của bộ nhiếp lá, dầm cầu tới bánh xe. Bộ nhiếp lá dày và
cứng , do vậy đảm bảo khả năng truyền lực dọc tốt hơn loại ít lá nhiếp
mỏng . Khi cầu xe dịch chuyển theo phương tải trọng , tâm cầu C sẽ chuyển
động theo quỹ đạo tròn tâm O1 bán kích O1C . Như vậy vị trí tâm cầu được

xác định bằng phần chiều dài phần nhiếp liên kết cầu với điểm quay cố định
O1 . Điểm quay O2 là điểm quay động cho phép bộ nhiếp thay đổi kích thước
chiều dài khi biến dạng . Nhiếp trong kết cấu này đóng vai trò bộ phận dẫn
hướng .
 Cấu tạo và nguyên lý làm việc chung của giảm chấn
- Giảm chấn là giảm chấn ống thủy lực có cấu tạo giống với xylanh thủy
lực bao gồm: xy lanh và pittong . Phần vỏ nối với bánh xe , trục của pittong
nối với thân xe . Khi làm việc pittong di chuyển trong xy lanh .

-6-


- Sơ đồ cấu tạo như hình 1.2.2. Các phần chính của giảm chấn bao gồm:
xy lanh tạo nên không gian chứa dầu thủy lực , pittong di chuyển trong xy
lanh . Trên pittong có các van tiết lưu chất lỏng : van nén , van trả . Pittong
di chuyển nhờ cần pittong. Pittong giảm chấn chia xy lanh ra hai buồng.

Đầu nối trên
Cầu pittong

Van nén

Van trả

Pittong
Dầu thủy lực
Vỏ

Đầu nối dưới

1.2.2. Sơ đồ cấu tạo giảm chấn .

-7-


CHNG II
TNH TON THIT K H THNG C CU TREO
Baớn g 2.1. Caùc thọng sọỳ kyợ thuỏỷt xe cho trổồùc ọ tụ ti foton
1,5T
Sọỳ T.T
1
2
3
4

Thọng sọỳ
Cọng thổùc truỷc baùnh xe
Chióửu daỡi cồ sồớ
Troỹng lổồỹng baớn thỏn
Troỹng lổồỹng toaỡn bọỹ

5
6
7
8
9
10

Kyù hióỷu
4x2

L0
Gbt
G0

Giaù trở

ồn vở

2800
2225
3920

mm
KG
KG

P.bọỳ t.lổồỹng tộnh: Trổồùc
Gpt
T.lổồỹng khọng õổồỹc treo(T) Gt
T.lổồỹng khọng õổồỹc treo(S) Gs

1250
250
308

KG
KG
KG

Cọng suỏỳt õọỹng cồ

Sọỳ voỡng quay
Vỏỷn tọỳc lồùn nhỏỳt

115-Hp
3200
80

Kw
V/ph
Km/h

N
nN
V

-8-


.

Thân xe
Z

1

2

3

Hình 2.1.1. Mô hình cơ cấu treo trên xe

1. Bộ phận đàn hồi 2. Bộ phận giảm chấn 3. Dầm cầu cứng

-9-


O1

C

Z

MK

O2
M

FX
FY

FZ

Hình 2.1.2 : Lực và momen tác dụng lên bánh xe

Thân xe

Mô hình

Bánh xe
Lốp
Đường

F

Đặc tính lực
z

Z

2.1.Thiết kế cơ cấu treo trước
2.1.1.Thiết kế bộ phận đàn hồi ( nhíp)

- 10 -


- Lực tác dụng lên nhíp là phản lực của nhíp, là phản lực của đất Z tác
dụng lên nhíp tại điểm tiếp xúc của nhíp với dầm cầu. Quang nhíp thường
được đặt dưới một góc α , vì vậy trên nhíp sẽ có lực dọc X tác dụng. Muốn
giảm lực x góc α phải làm càng nhỏ nếu có thể, nhưng góc α phải có trị số
giới hạn nhất định để đảm bảo cho quang nhíp không vượt quá trị giá, giá trị
trung gian. Khi ô tô chuyển động không tải thì góc α thường chọn không bé
hơn 30. Khi tải trọng đầy góc α có thể đạt giá trị số 40 ÷ 50 . Để đơn giản
chúng ta không tính đến ảnh hưởng của lưc X.
Hệ thống treo là đối xứng 2 bên. Vì vậy khi tính toán hệ thống treo ta chỉ cần
tính toán cho một bên.
+ Khối lượng không được treo
+Trọng lượng cầu trước: Gt= 1400 N
+ Trọng lượng một bánh xe có lắp lốp: Gbx = 350 N
+ Trọng lượng 1 bên nhíp : Gnhíp = 190 N
+ Trọng lượng không được treo
Mctt = Mct + 2.G

bx

+ 2. Gnhíp =1400 +2.350 +2.190 = 2500 N

=> Trọng lượng treo trước:
Mtt – Mt – Mctt = 10530 – 2500 = 8030 N
+ Trọng lượng được phân lên một nhíp
Z=

Gi − Gc 10530 − 2500
=
= 4015 N
2
2

- 11 -


Chọn nhíp trước là nhíp đối xứng cho nên lực tác dụng lên 1 đầu nhíp
là 2007 N
2.1.2. Chọn thông số nhíp
L

l

l

Z

- Nhíp là một loại lò xo gồm nhiều lá thép mỏng( lá nhíp) ghép lại với

nhau. Các lá nhíp có bán kính cong và chiều dài nhất định để ở trạng thái tự
do, bán kính cong và chiều dài các lá nhíp dưới giảm dần ( hình vẽ)
Khi ghép lại với nhau các lá sẽ ôm khít vào nhau. Kích thước hình học nhíp
là:
+ Chiều dài các lá: L1, L2, ...Lk tiết diện lá nhíp b x hk
Trong đó:

Số lá nhíp : n

+ Chiều rộng lá nhíp: b
Số nhóm chiều dày và chiều dày các lá trong mỗi nhóm: hk
Chọn chiều dài nhíp chích
Đối với xe tải: chiều dài toàn bộ nhíp ( Lt)
Lt = (0,26 ÷ 0,35).L = (0,26 ÷ 0,35).300 = 780 ÷ 1050 mm

- 12 -


Chọn L = 1000 mm
Tham khảo số xe có tải trọng tương đương ta chọn sơ bộ như sau:
+ Chiều rộng b và chiều dày ht phải thoả mãn các điều kiện:
6<

b
< 10
hk

Chọn số lá nhíp: n =7 trong đó có 2 lá nhíp cái.
+ Chiều rộng các lá: b = 60 mm;
+ Chiều dày các lá: h1 = 6 mm; h3 ÷ h5 = 7 mm

+ Chiều dài các lá:
l1 = l2 = (0,26 ÷ 0,35).l = (0,26 ÷ 0,25).3000 = 780 ÷ 1050 mm
+ Chọn L = 1000 mm ; L1 = L2 = 1000 mm ;
+ Chọn khoảng cách giữa 2 quang nhíp Iq = 120 mm
Ta có chiều dài 1/2 nhíp tính từ quang nhíp:
lk =

( Lk − l q )
2

=

1000 − 120
= 440 mm
2

Như vậy chiều dài ½ nhíp tính từ quang nhíp là l1 = 440 mm
+ Chiều dài các lá nhíp( cụ thể là l k) được tính bằng hệ số phương
trình sau đây:

- 13 -


 A2
A
 3
 A4

 A5
 A6


 A7

+ B2 + C 2 = 0
+ B3 + C3 = 0
+ B4 + C 4 = 0
+ B5 + C5 = 0
+ B6 + C6 = 0
+ B7 + C7 = 0

Trong đó:
Ak =

Jk
3l
.( k −1 − 1)
2 J k −1 l k


J 
B k = −1 + k 
 J k −1 
1 l 
C k = . k +1 
2  lk 

3

 3l


. k − 1
 l k +1 

Hệ phương trình xuất phát từ phương trình tính phản lực đầu mút lá
nhíp (mục 2.1.4) với điều kiện phản lực đầu mút ở các lá bằng nhau.
Trong hệ phương trình này ta coi l k là các ẩn số( trong đó l 1 đã biết.
Như thế ta có n -1 ẩn với n -1 phương trình.
Giải hệ phương trình này ta sẽ có các l k với các lk này ta sẽ có phản lực
các đầu mút lá nhíp xấp xỉ bằng nhau.
Ta có:
J1 =

2.60.6 3
= 2160 mm4 ;
12
J1 = J 2 =

60.7 3
= 1715
12

- 14 -


Cụ thể ta có 5 phương trình sau:
2
  3l1


 l 3   3l 2

− 1 + 0,5.  .
− 1 = 2 (1)
0,5.
  l2

 l 2   l3


2
0,5. 3l 2 − 1 + 0,5. l 4  . 3l 3 − 1 = 7 (2)


l   l
  l 3


 3  4

........
 l

0,5. 5 − 1 = 2
(5)
  l 6


Trong hệ phương trình này l1 là chiều dài 2 lá nhíp cái ( lá thứ nhất và
lá thứ 2) l6 là chiều dài lá cuối cùng lá thứ 7
- Giải hệ phương trình này bằng phương pháp thế ta có:
Từ (5) →

l5
− 1 = 4 → l6 = 0,6l5
l6

Thay kết quả trên vào (4) ta lại có:
l


3  3
0,5. 4 − 1 + 0,5.( 0,6 ) .
− 1 = 2
 0,6 
 l5

l

→ 0,5. 4 − 1 = 1,568
 l5

→ l5 = 0,725l 4
Tương tự từ (3)

- 15 -


l

3


3 
→ 0,5. 3 − 1 + 0,5.( 0,725) .
− 1 = 2
 0,725 
 l4

l

→ 0,5. 3 − 1 = 1,0402
 l4

→ l 4 = 0,789l3

Từ (3) ta có:
l

3

3 
→ 0,5 +  2 − 1 + 0,5.( 0,789) .
− 1 = 2
 0,789 
 l3

l

→ 0,5. 2 − 1 = 1,312
 l3

→ l3 = 0,828l 2

Từ (1) ta có:
l

3

3 
→ 0,5. 1 − 1 + 0,5.( 0,828) .
− 1 = 2
 0,828 
 l2

l

→ 0,5. 1 − 1 = 1,255
 l2

→ l 2 = 0,854l1
Như vậy ta có chiều dài các lá nhíp là:
l1 =( 1000 -120)/2 = 440 mm
l2 = 440. 0,854 = 376 mm
l3 = 376. 0,828 =312 mm
l4 = 312. 0,789 = 245 mm
l5 = 245. 0,725 = 178 mm

- 16 -


l6 = 178. 0,6 = 106 mm
Từ công thức lk =(lk – lq)/2 ta lại có:
Lk = 2. lk +lq

l1 = 1000 mm, ( 2lá)
l2 = 2. 376 + 120 = 872 mm
l3= 2. 312 + 120 = 744 mm
l4 = 2. 245 + 120 = 610 mm
l5 = 2. 178 + 120 = 476 mm
l6 = 2. 106 + 120 = 332 mm
2.1.3. Tính độ cứng của nhíp
Khi lắp nhíp lên xe, nhíp được bắt chặt với dầm cầu bằng quang nhíp với kết
cấu này ta có thể coi nhíp bị ngàm cứng ở giữa. Do vậy khi tính toán ta chỉ
tính cho một nửa nhíp với giả thiết nhíp bị ngàm cứng chặt một đầu.
Sơ đồ tính toán( hình vẽ bên)

- 17 -


L3

L2

P

a1

Ln

a2

Ln-1
an+1

- Theo phương pháp thế năng biến dạng đàn hồi độ cứng của nhíp
được tính theo công thức sau:
C=

6.E.α
n

∑a ( y
n −1

3

k +1

k

− y k +1 )

(2.6)

Trong đó: E = 2.105 N/m2

α : là hệ số thực nghiệm lấy α = khoảng ( 0,83 ÷ 0,87 ) chọn α = 0,85
ak = (l1 – lk+1)
Yk =

1
Ik

Ik - Tổng mô men quán tính của mặt cắt ngang từ lá nhíp thứ nhất đến lá nhíp

thứ k.

- 18 -


b.h 3 k
Jk =
12
Nhíp có 2 lá nhíp cái khi tính toán ta coi 2 lá này là lá thứ nhất, do vậy
trường hợp này ta tính số lá nhíp là 6 lá: n = 6
Để tiện cho việc tính toán ta lập bảng sau:
lk

hk
ak+1

k
1
2
3
4
5

73
128
195
262
334

6

106

440

Yk

–

Yk
(mm

)
440
367
312
245
178

Ik

b

( mm
(mm)

Jk
(mm

4

(mm

4

Yk+1

a3k+1.Yk– Yk+1)

463
258
178
136
110

(x10 -7)
204
79
42
26
17

440
1656
3114
4676
6334

93

93

7922

(x10 – 7)

(mm)
60
60
60
60
60

)
2x6
7
7
7
7

)
2160
1715
1715
1715
1715

60

7

1715

)
2160
3875
5590
7305
9020
1073
5

∑

244102

Thay số vào công thức (2.6) ta có:
C=

6.2.10 5.0,85
= 42 (N/mm)
24102

Kiểm tra lại độ êm dịu:
Độ võng tĩnh:
f=

Z 4015
=
= 95,5 (mm) =9,55( cm)

C
42

Tần số dao động:

- 19 -


300
300
=
= 97 (lần / phút)
n=
ft
9,55
=> Đạt yêu cầu so với chọn sơ bộ: 96 lần / phút
2.1.4. Tính bền nhíp
Đối với nhíp 1/2 elíp với lý luận như ở phần 2 .1.4 ta coi rằng nhíp bị ngàm
chặt ở giữa. Như vậy khi tính toán ta chỉ tính cho một nửa lá nhíp với các giả
thiết sau:
- Coi là loại 1/4 elip một đầu được ngàm chặt, một đầu chịu lực.
- Bán kính cong của các lá nhíp bằng nhau, các lá nhíp chỉ tiếp xúc với nhau
ở các đầu mút và lực chỉ truyền qua đầu mút.
- Biến dạng ở vị trí tiếp xúc giữa 2 lá nhíp cạnh nhau thì bằng nhau.
Với các giả thiết trên thì sơ đồ tính bền nhíp như sau( hình vẽ)

L1
L2

P

X2
X3
Xk
Xk+1
Xn
Ln
Lk

- 20 -


Tại điểm B biến dạng của lá thứ nhất và lá thứ 2 bằng nhau. Tương tự, tại
điểm s biến dạng của lá thứ k-1 và lá thứ k bằng nhau.
Ta có hệ phương trình tính các phản lực tại các đầu mút của lá nhíp như sau:
 A2 P + B2 X 2 + C 2 X 3 = 0
A X + B X + C X = 0
 3 2
3
3
3
3

..........
 A6 X 5 + B6 X 6 + C6 X 6 = 0

( 2.7)

- Trong đó hệ số: Ak, Bk, Ck được tính theo công thức ( 2.5) cụ thể như sau:

 1715  3.440 
J 3  3l1
 − 1 =
− 1 = 1,264

2 J 1  l2
2
.
2160
367



 1  3.367 
J  3l
A3 = 3  2 − 1 = .
− 1 = 1,264
2.J 2  l3

 2  312
A2 =

 1  3.312 
J 4  3l3

− 1 = .
− 1 = 1,410
2. J 3  l 4
2
245




 1  3.245 
J  3.l
A5 = 5 . 4 − 1 = .
− 1 = 1,564
J 4  l5
2
178



A4 =

A6 =

 1  3.178 
J 6  3.l5
.
− 1 = .
− 1 = 2
J 5  l6
2
106






J 
 1715 
B2 = −1 + 2  = −1 +
 = −1,793
J
2160



1 
 1715 
B3 = B4 = ... = B36 = −1 +
 = −2
 1715 

- 21 -


1 l 
C 2 = . 3 
2  l2 

3

 3l
 1  312   3.36 
. 2 − 1 = .
− 1 = 0,776
 .
l

2
367
312




 3


1 l 
C3 = . 4 
2  l3 

3

 3l
 1  245   3.312 
. 3 − 1 = .
− 1 = 0,682
 .

 l4
 2  312   245

1 l 
C 4 = . 5 
2  l4 

3

 3l
 1  178   3.245 
. 3 − 1 = .
− 1 = 0,547
 .

 l4
 2  245   178

1 l 
C5 = . 6 
2  l5 

3

 3l
 1  106 
. 5 − 1 = .

 l6
 2  178 

3

3

3

3

 3.178 
.
− 1 = 0,423
 106


Thay vào (2.7) ta có hệ phương trình sau:
1,028.P − 1,793. X 2 + 0,776. X 3 = 0
1,264.X − 2. X + 0,682. X = 0
2
3
4

1,410.X 3 − 2. X 4 + 0,597. X 5 = 0
1,564.X − 2. X + 0,423. X 6 = 0
4
5

2.X 5 − 2. X 6
=0

(1)

Trong đó: P = 2007 N
Giải hệ phương trình:
Từ (5) ta có :
X5 = X6 thế vào (4)
1,564. X4 -2.X5 + 0,423.X6 =0
X4 = X5 thế vào (3) ta có X4 =X3

Thế vào (1) ta có X2 = P
Như vậy: X6 = X5 = X4 = X3 = X2 = 2007 N

- 22 -

(2)
(3)
(4)
(5)


+ Điều này hoàn toàn phù hợp vì như trên đã nói khi phương trình tính
chiều dài các lá nhíp được thiết lập dựa trên cơ sở giả thiết rằng các phản lực
tại các đầu mút các lá nhíp bằng nhau.
2.1.5 Tính ứng xuất nhíp trước
Sơ đồ tính toán trên hình vẽ:

L

k

X

k

X

k+1

L

k+1

XkLk - Xk+1Lk+1

Xk(Lk - Lk+1)

Điểm A: Điểm tiếp xúc với lá nhíp phía dưới
MUA = XU( lk – lk+1) (2.8)
Điểm B tại quang nhíp ( tại ngàm)
MUB = Xk.lk – Xk+1.lk+1 (2.9)
+) Với vật liệu lá nhíp là: 65 τ , 60 C2 thì ứng xuất cho phép là thường có giá
trị [σ ] = 600 MN/m2 ( khi chịu tải trọng tĩnh)

σu =

MU
( 2.10)
WUk

- 23 -


Lá nhíp 1 và 2 ( lá cái)
2.b.h 2 2.60.6 2
WU =
=
= 720 mm3 = 0,720 cm3
6
6

Các lá nhíp còn lại:
2.h 2 60.7 2
WU =
=
= 490 mm3 = 0,490 cm3
6
6
+) Ta có kết quả theo bảng sau:
lk( cm
K
1
2
3
4
5
6

)
44
36,7
31,2
24,5
17,8
10,6

Xk(N)

MUA(Ncm) σ UA(N/cm2) MUB(Ncm) δ

2007

2007
2007
2007
2007
2007

14651
11038
13446
13446
14450

20348
22526
27440
27440
29489

14651
11038
13446
13446
14450
21274

Theo kết quả bảng ta có biểu đồ ứng suất sau:
29224

29224

Lá 1,2
29224

29224

Lá 3
29766

29766

- 24 -

UB

(N/cm2)

20348
22526
27440
27440
29489
43416


Lá 4
29224

29224

Lá 5

30307

30307

Lá 6

Lá 7
2127
4

Vật liệu nhíp xe tải có [σ ] = 60.000 N/cm2
Như vậy nhíp trước đủ bền
( Nhìn vào bảng kết quả ta thấy điểm A và điểm B cua nhíp mô men và ứng
xuất bằng nhau. Kết quả này là do phản lực tác dụng lên lá nhíp bằng nhau)
2.1.6. Tính bền tại nhíp trước

- 25 -