đồ án tốt nghiệp tính toán và thiết kế hệ thồng treo ( giảm chấn)

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

Nam Định, ngày... tháng... năm 2016
Giáo viên hướng dẫn

Nhận xét của giáo viên phản biện
Trang 1


………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
Nam Định, ngày... tháng... năm 2016.
Giáo viên phản biện

Trang 2


Mục Lục
Lời nói đầu
Phần mở đầu
Chương 1. Tổng quan về hệ thống treo
1.1. Tổng quan về hệ thống treo
1.2. Công dụng – Yêu cầu - Phân loại

1.1.1.

Công dụng

1.1.2. Yêu cầu
1.1.2.

Phân loại

Chương 2. Phân tích kết cấu và tính toán hệ thống treo trên xe gaz 24
2.1. Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động của hệ thống treo trên xe gaz 24
2.1.1. cấu tạo chung
2.1.2. nguyên lý hoạt động của hệ thống treo
2.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính của hệ thống treo
trên xe gaz 24
2.2.1. Hệ thống treo trước
1. Bộ phận dẫn hướng
2. Bộ phận đàn hồi
3. Bộ phận giảm chấn
2.2.2 . Hệ thống treo sau
2.3. Tính toán bộ phận giảm chấn trên xe gaz 24
2.3.1. các thông số kỹ thuật
2.3.2. trình tự tính toán
Chương 3. Xây dựng trình tự tháo lắp hệ thống treo trên xe gaz 24
3.1. Tháo lắp
3.2. Kiểm tra
3.3. Sửa chữa
KẾT LUẬN

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦU
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 phương tiện giao thông cùng tham gia giải quyết vấn đề
này, một trong những phương tiện không thể thiếu được đó là ô tô. ở Việt Nam những
năm gần đây số lượng ôtô lưu 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 sư ôtô trong tương lai
phải nhanh chóng nắm bắt được những công nghệ về sản xuất ôtô để từ đó cải tiến chất
lượng của từng bộ phận của xe, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người, và
tiến tới nội địa hoá và đẩy mạnh nền công nghiệp ôtô của đất nước cũng như giải quyết
vấn đề việc làm cho người 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 đường. 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 người đó là sự tiện nghi và thoải mái khi vận
hành xe. Đề tài mà em được nhận là: “ phân tích kết cấu và tính toán hệ thống treo sử
dụng trên xe ôtô 4 chỗ ”. Trên cơ sở phân tích những ưu nhược điểm của từng loại hệ treo
và yêu cầu bố trí cụ thể trên xe ,ta sẽ tính toán thiết kế hệ treo trước là hệ thống treo phụ
thuộc.Yêu cầu của hệ treo đặt ra là phải xác định được tất cả kích thước 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 được thuận tiện nhất cũng như đạt được độ êm dịu khi chuyển động là tốt
nhất.Trong quá trình làm đồ án mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do trình độ và thời gian
có hạn nên không thể tránh khỏi được những sai sót em rất mong sự đóng góp ý kiến của
thầy cô bạn bè để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Trong quá trình làm em rất cám ơn
sự chỉ bảo tận tình của thầy Nguyễn Trung Kiên đã giúp đỡ em rất nhiều.
Em xin trân thành cảm ơn!
Nam Định, Tháng 11 năm 2016.
Sinh Viên thực hiện.

Trang 4


Phần Mở Đầu
1. Mục tiêu nghiên cứu

Xuất phát từ nhu cầu nghiên cứu của đề tài và khả năng tổ chức nghiên cứu , thời gian
cho phép.mục tiêu đề tài sau khi hoàn thành phải dược như sau:
+ Tổng quan về hệ thống treo sử dụng trên ôtô 4 chỗ
+ Trình bày cấu tạo và hoạt động của cơ cấu hệ thống treo trên xe ôtô 4 chỗ
+ Quy trình kiểm tra tháo lắp và sửa chữa của hệ thống treo trên xe 4 chỗ
2. Đối tượng nghiên cứu
- Hệ thống treo trên ôtô gaz 24
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Để nâng cao kiến thức cho học sinh trong quá trình học tập ta sẽ nghiên cứu

chuyên sâu về các bài học kết cấu tính toán hệ thống treo trên ôtô gaz 24 trong
chương trình thực hành chuyên môn của sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ôtô
4. Phạm vi nghiên cứu
- Phân tích kết cấu của hệ thống treo trên ôtô gaz 24
5. Phương án nghiên cứu
- Lấy hướng dẫn của thầy giáo hướng dẫn
6. Nguồn tài liệu
- Tài liệu giáo trình ngành công nghệ ôtô
- Tạp chí ,báo cáo khoa học nghành
- Mạng internet
Thiết kế tính toán ôtô

Trang 5

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO
1.1.

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO
Trong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc,

đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào
quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện
đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển,
với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên
tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu về ô tô là rất cần thiết, nó là cơ sở để các nhà nhập
khẩu cũng như các nhà sản xuất trong nước kiểm tra chất lượng xe khi nhập cũng như sau
khi xe xuất xưởng, đồng thời trang bị kiến thức cho những người dân mua và sử dụng xe
có hiệu quả kinh tế cao.
Khi xe chuyển động trên đường, có rất nhiều yếu tố tác động như: tải trọng, vận tốc
chuyển động, lực cản không khí, điều kiện mặt đường… những yếu tố này luôn thay đổi
và gây ảnh hưởng không nhỏ tới quá trình chuyển động của xe. Chúng làm quá trình
chuyển động của xe mất ổn định, gây mệt mỏi cho người sử dụng, làm giảm tuổi thọ của
xe… và đặc biệt là gây mất an toàn tính mạng cho người ngồi trên xe.
Với yêu cầu ngày càng cao của công nghệ vận tải về kỹ thuật cũng như về tính thẩm
mỹ thì tính tiện nghi của ô tô ngày càng phải hoàn thiện hơn, đặc biệt là tính êm dịu
chuyển động của xe để tạo cho con người cảm giác thoải mái khi ngồi trên xe, các nhà
sản xuất xe hàng đầu thế giới đã và đang không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm của
mình về kiểu dáng, độ bền, và đặc biệt sự tiện nghi, thân thiện mang lại sự thoải mái, an
toàn cho người sử dụng. Và một trong những nghiên cứu nhằm đáp ứng những yêu cầu
trên đó là nghiên cứu về hệ thống treo.
Với các lý do trên đây mà hệ thống treo có vai trò hết sức quan trọng, nó quyết định
đến ổn định chuyển động của bánh xe trên đường. 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 người đó là sự tiện nghi và
thoải mái khi vận hành xe.

Trang 6


1.2. CÔNG DỤNG – PHÂN LOẠI – YÊU CẦU
1.2.1. 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 phương thẳng đứng và hạn chế dịch chuyển theo các phương
khác.
+ Hệ thống treo đảm nhận khả năng dập tắt dao động tạo nên khả năng bám của bánh
xe với nền đường, nâng cao độ êm dịu.
1.2.2.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 (60-120) 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 đường.
- Dập tắt nhanh dao động của thân xe khi đi trên đường.
- Trọng lượng phần không treo phải nhỏ.
-Hạn chế đến mức nhiều nhất các chuyển động theo phương không mong muốn, nhất là
ở các bánh xe dẫn hướng, nhằm đảm bảo tính điều khiển của ôtô.
- Nghiêng ngang thùng xe nhỏ: ôtô con:6°-8°; ôtô khách 6°-12°; ôtô tải 6°-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 như
chạy được 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 phương thẳng đứng nhưng 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 hư hỏng bất thường.
1.2.3.Phân loại.
Trang 7


1.2.3.1. Theo vật liệu chế tạo phần tử đàn hồi.
1. Phần tử đàn hồi kim loại
a. Nhíp
Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ
ngắn tới dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay
đinh tán. Để giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí người ta dung kẹp ở một vài
điểm để kẹp chúng lại với nhau. Cả hai đầu lá dài nhất được uốn cong tạo thành mắt nhíp,
được sử dụng để gắn nhíp vào khung.
Nhìn chung nhíp dài hơn thì mềm hơn. Nhíp nhiều lá hơn thì chịu tải lớn
hơn, song nhíp sẽ cứng hơn và tíh êm dịu chuyển động sẽ kém hơn. Tuy vậy, nhíp vẫn
được dùng phổ biến nhất vì nhíp vừa là cơ cấu đàn hồi, vừa là cơ cấu dẫn hướng và một
phần làm nhiệm vụ giảm chấn, tức là làm toàn bộ nhiệm vụ của hệ thống treo.

Hình 1.1 Nhíp
1. Liên kết với khung
2. Kẹp

3. Bu lông định vị ở giữa
4. Quang treo

Trang 8

-

Ưu điểm của nhíp : Kết cấu đơn giản, chắc chắn và giá thành thấp. Do bản
than nhíp đã đủ độ cứng vững để giữ cầu xe ở vị trí chính xác, nên không
cần sử dụng các thanh nối. Mặt khác, chế tạo và sửa chữa nhíp cũng đơn

-

giản.
Nhược điểm của nhíp: Trọng lượng lớn, tuổi thọ thấp và có đường đặc tính tuyến tính.
Ngoài ra, việc bố trí nhíp ở bánh trước khó vì muốn đảm bảo độ võng tĩnh và độ võng
động lớn thì phải làm nhíp dài mà càng dài thì càng khó bố trí. Do nội ma sát nên nhíp
khó hấp thụ những dao động nhỏ từ mặt đường. Vì vậy, nhíp thường được sử dụng cho
những xe thương mại lớn, tải nặng và cần độ bền cao.
*Lò xo trụ: Lò xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống.
Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. Lúc này năng lượng ngoại lực
được dự trữ, và va đập được giảm bớt.

Hình 1.2. Lò xo trụ
Lò xo trụ được sử dụng chủ yếu trong ôtô du lịch làm bộ phận đàn hồi. Lò xo
trụ có thể có tiết diện tròn hay vuông.
-

Ưu điểm của lò xo trụ: Nếu cùng một độ cứng và độ bền thì lò xo trụ có trọng lượng nhỏ
hơn nhíp, khi làm việc giữa các vành lò xo không có ma sát như nhíp. Đồng thời không

-

phải bảo dưỡng chăm sóc như đối với nhíp.

Nhược điểm của lò xo: nó chỉ làm được nhiệm vụ đà hồi, còn các nhiệm vụ khác như
giảm chấn dẫn hướng phải có các phần tử khác đảm nhận. Vì vậy, nếu kể chung cả hai
Trang 9


phần tử sau thì hệ thống treo lò xo trụ có kết cấu phức tạp hơn so với hệ thống treo loại
nhíp
*Thanh xoắn
Thanh xoắn là một thanh bằng thép lò xo, dùng tính đàn hồi xoắn của nó để
cản lại sự xoắn. Một đầu thanh xoắn được bắt chặt vào khung hay một dầm nào đó củ
than xe, đầu kia được gắn vào một kết cấu chịu tải xoắn. Thanh xoắn cũng được dùng
làm thanh ổn định.

Hình 1.3. Thanh xoắn
1. xoắn
3.đầu cố định của thanh xoắn

-

2. xoắn ngược
4. momen xoắn tác dụngvào đầu thanh
xoắn qua tay đòn

Ưu điểm của thanh xoắn: Mức độ hấp thụ năng lượng trên một đơn vị khối lượng lớn hơn
so với các phần tử đàn hồi khác, nên hệ thống treo có thể nhẹ hơn. Ngoài ra, cách bố trí

-

hệ thống treo đơn giản.
Nhược điểm: không có năng kiểm soát được dao động, vì vậy cần phải dùng giảm chấn

kèm với nó.
b) Phần tử đàn hồi phi kim loại
*Phần tử đàn hồi loại khí
Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lượng phần
đượ treo lớn và thay đồi nhiều.
Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo( bằng cách thay đổi áp suất bên
trong phần tử đàn hồi) để cho ứng với tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số
dao động riêng không đổi.
Giảm độ cứng của hệ thống treo sẽ làm độ êm dịu chuyển động tốt hơn, một là
giảm biên độ dịch chuyển của buồn lái trong vùng tần số thấp, hai là đẩy được vùng cộng
Trang 10


hưởng xuống vùng có tần số dao động thấp hơn, giảm được gia tốc của buồng lái, và
giảm được sự dịch chuyển của vỏ và bánh xe.
Đường đặc tính của hệ thống treo khí là phi tuyến và tăng đột ngột trong cả
hành trình nén và trả, nên cho dù khối lượng cả phần được treo và không được treo có bị
giới hạn do các dịch chuyển tương đối đi nữa thì độ êm dịu chuyển động vẫn lớn.
Không có ma sát trong phần tử đàn hồi, phần tử đàn hồi có trọng lượng nhỏ và
giảm được chấn động từ bánh xe lên buồng lái.
Ngoài ra, khi sử dụng hệ thống treo khí còn có thể thay đổi được vị trí của cỏ

-

xe đối với mặt đường.
*Phần tử đàn hồi loại thủy khí
Là sự kết hợp của cơ cấu điều khiển thủy lực và cơ cấu chấp hành là khí nén.
Ưu điểm: tần số dao động riêng thấp gần trạng thái tĩnh, cho phép có đường đặc tính đàn
hồi như mong muốn.
Cả hai loại khí và thủy khí ngoài những ưu điểm nói trên còn có những nhược

điểm là phải có máy nén khí, bình chứa phụ, hệ thống van tự động điều chỉnh áp suất, do
đó hệ thống treo phức tạp, chế tạo yêu cầu chính xác cao, giá thành đắt, dễ bị hư hỏng do
ảnh hưởng của tời tiết. Ngoài ra, ở hệ thống treo thủy khí loại ống còn có nhược điểm là
khó làm kín và ma sát lớn.
*Phần tử đàn hồi cao su
Vấu cao su hấp thụ dao động nhờ sinh ra nội ma sát khi nó bị biến dạng dưới
tác dụng của ngoại lực.
- Ưu điểm:
+ Có độ bền cao không cần bảo dưỡng, bôi trơn,
+ Cao su có thể thu năng lượng trên 1 đơn vị thể tích lớn hơn thép 5÷ 10
lần,
+ Trọng lượng bộ phận làm bằng cao su nhỏ và đường đặc tính của cao su
là phi tuyến nên dễ thích hợp với đường đặc tính mà t mong muốn.
- Nhược điểm:
+ Suất hiện biến dạng thừa dưới tác dụng của tải trọng kéo dài, nhất là tải
trọng thay đổi,
+ Thay đổi tính chất đàn hồi khi nhiệt độ thay đổi, đặc biệt là độ cứng của
cao su sẽ tăng lên khi làm việc ở nhiệt độ thấp,
+ Cần thiết phải đặt giảm chấn và bộ phận dẫn hướng.
Ưu nhược điểm của cao su phụ thuộc vào công nghệ chế tạo và chất lượng
cao su.
1.3.2.2.
Theo bộ phận hướng
1. hệ thống treo phụ thuộc

Trang 11


HÌnh 1.4. Hệ thống treo phụ thuộc kiểu lò xo nhíp
1. Bánh xe ; 2. Dầm cầu ; 3.Nhíp

+Hệ thống treo phụ thuộc có những đặc điểm sau đây :
- Số lượng các chi tiết ít , cấu tạo đơn giản vì vậy dễ bảo dưỡng
- Đủ độ bền cho tải nặng
- Khi quay vòng , thân xe chỉ nghiêng 1 ít
- Chỉ có một chút thay đổi về góc đặt bánh xe , khi bánh xe di chuyển lên xuống . Vì
vậy bánh xe ít bị mòn
- Vì khối lượng không được trao (các bánh xe và các cầu xe ...) lớn , nên tính êm dịu
chuyển động kém
- vì sự chuyển động của các bánh xe bên trái và bên phải ảnh hưởng lẫn nhau nên sự
rung động và sự dao động dễ xảy ra hơn
-Có nhiều kiểu hệ thống treo phụ thuộc, ở đây ta có một số kiểu cơ bản.
a. Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là lò xo xoắn ốc

Trang 12


Hình 1.6. Hệ thống treo phụ thuộc dùng lò xo trụ
1.
2.
3.
4.

giảm chấn
lò xo trụ
dầm cầu
đòn trên

5. Cơ cầu phanh
6. Đòn dưới
7. Dây phanh tay

8. Thanh ổn định

Đặc điểm : hệ thống treo phụ thuộc sử dụng lò xo xoắn ốc có ưu điểm cơ
bản là chiếm ít chỗ trong không gian hơn loại nhíp lá. Do lò xoắn ốc không có khả
năng truyền lực dọc và ngang, do vậy các bộ phận dẫn hướng đảm nhận chức năng
này nhờ các thanh đòn liên kết
2. Hệ thống treo độc lập

Trang 13


Hình 1.7. Hệ thống treo độc lập
1. Lò xo trụ

2. Dầm cầu

+ Hệ thống treo độc lập có các đặc điểm sau:
-Khối lượng không được treo nhỏ và đặc tính bám đường của các bánh xe tốt. Vì
vậy, êm dịu chuyển động và tính ổn định tốt
-Trong hệ thống treo độc lập, các lò xo chỉ đỡ thân xe, nó không có tác dụng định
vị các bánh xe (đó là chức năng của các thanh liên kết). Điều đó có nghĩa là có thể dùng
các lò xo mềm hơn
-Do không có sự nối cứng giữa bánh xe bên trái và bánh xe bên phải nên có thể hạ
thấp sàn xe và vị trí lắp động cơ. Có nhĩa là có thể hạ thấp trọng tâm xe và khoang hành
khách cũng như khoang hành lý có thể làm rộng hơn
-Cấu tạo phức tạp hơn
-Khoảng cách bánh xe và các góc đặt bánh xe thay đổi cùng với sự dịch chuyển
lên xuống của các bánh xe
a) Kiểu hình thang với chạc kép
Kiểu này được dùng phổ biến ở hệ thống treo trước của xe tải nhỏ, hệ thống treo

trước và sau của các xe du lịch
Đặc điểm
Ơ kiểu treo này, các bánh xe nối với thân nhờ các đòn trên và đòn dưới. Kết cấu
hình học của hệ thống treo có thể được thiết kế như mong muốn theo chiều dài của đòn
trên và đòn dưới và góc nối chúng

Trang 14


Hình 1.8. Hệ thống treo độc lập kiểu hình thang chạc kép
1. đòn treo dưới
2. đòn treo trên

3. Lò xo
4. Thanh giằng

b. Kiểu chạc xiên

Hình 1.9. Hệ thống treo kiểu chạc xiên
1. Đòn dưới
Trang 15


- 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.
c. Kiểu Macpherson

Nếu kích thước dòn treo của hệ thống treo độc lập hai đòn ngang giảm
về bằng 0 thì ta có kết cấu mới được gọi là hệ thống treo Macpherson.

HìnH 1.10.1 Hệ thống treo Macpherson.
Cấu tạo hệ thống treo Macpherson bao gồm một đòn treo dưới. Đầu
trong của đòn treo được liên kết bản lề với khung hoặc dầm ô tô, đầu ngoài liên kết
với thanh xoay đứng đồng thời là vỏ của giảm chấn ống thủy lực. Đầu trên của
giảm chấn ống thủy lực liên kết với gối tựa trên khung hoặc vỏ xe. Phần tử đàn hồi
là lò xo được đặt một đầu tì vào tấm chặn trên vỏ giảm chấn còn một đầu tì vào gối
tựa trên khung hoặc vỏ ô tô. Trụ bánh xe được lắp cố định với trụ xoay đứng.
d. Kiểu đòn chéo

Đây là loại hệ thống treo độc lập được thiết kế với tăng độ cứng vững để
tăng khả năng chịu lực ngang đồng thời giảm thiểu sự thay đổi của góc đặt bánh xe
xảy ra do bánh xe dao động trong phương thẳng đứng. Do kết cấu đơn giản và
chiếm ít không gian nên thường được sử dụng trên hệ thống treo sau của ô tô du
lịch.

Trang 16


Hình 1.11. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn chéo.
1. Bán trục

2. Thanh ổn định

4. Đòn chéo

5. Giá treo

3. Giảm chấn
6. Cầu chủ động

Trang 17


Chương 2. Phân tích kết cấu và tính toán hệ thống treo
2.1. Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động của hệ thống treo trên xe gaz 24
2.1.1. cấu tạo chung

Hình 2.1. cấu tạo chung của hệ thống treo trên xe gaz 24
1. hệ thống treo dưới
2. bộ giảm chấn
3. lò xo

4. thanh ổn định
5. Bộ giảm chấn
6. Lò xo

7. Dầm xoắn
8. Đòn treo

Hệ thống bao gồm các bộ phận chủ yếu sau đây:
- Các lò xo : làm trung hòa các chấn động từ mặt đường
- Bộ giảm chấn : Làm cho xe chạy êm hơn bằng cách hạn chế các dao động tự do
của lò xo
- Thanh ổn định (Dầm chống lắc ) : Ngăn cản sự lắc ngang của xe
- Các thanh liên kết : Định vị các bộ phận nói trên và khống chế các chuyển động
theo chiều dọc và ngang của xe
2.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo
Hệ thống treo liên kết thân xe với các bánh xe và thực hiện các chức năng sau đây:
Trong lúc xe chạy, hệ thống này cùng với các lốp xe sẽ tiếp nhận và làm tắt các dao
động, rung động và chấn động do mặt đường không bằng phẳng, để bảo vệ hành khách

và hàng hóa, làm cho xe chạy ổn định hơn.
Trang 18


Truyền lực dẫn động và lực phanh do ma sát giữa lốp xe và mặt đường tạo ra đến
khung xe và thân xe.
Đỡ thân xe trên các cầu xe và duy trì quan hệ hình học giữa thân xe và bánh xe.
2.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính của hệ thống treo trên xe
gaz 24
2.2.1. Hệ thống treo trước
1
2
4
3

1.

Hình 2.1: Hệ thống treo độc lập.
1-bánh xe; 2-khung; 3-bộ phận hướng; 4-bộ phận đàn hồi
Hệ thống treo trước là treo độc lập
- Ưu điểm: hệ thống treo độc lập: Khối lượng không được treo nhỏ nên xe chạy êm hơn.
Các lò xo không liên quan đến việc định vị bánh xe, vì thế có thể sử dụng các lòxo mềm.
Vì không có trục nối giữa các bánh xe bên phải và bên trái nên sàn xe và động cơ có thể
hạ thấp xuống. Điều này có nghĩa là trọng tâm của xe sẽ thấp hơn.
- Nhược điểm: Cấu tạo khá phức tạp. Khoảng cách và định vị của bánh xe bị thay đổi
cùng với chuyển động lên xuống của bánh xe. Nhiều kiểu xe có trang bị thanh ổn định để
giảm hiện tượng xoay đứng khi xe quay vòng và tăng độ êm của xe.
Trang 19

2.Bộ phận dẫn hướng Bộ phận dẫn hướng của hệ thống treo có mục đích xác định tính
chất chuyển động của bánh xe đối với mặt tựa và vỏ xe , đồng thời góp phấn vào việc
truyền lực và moomen giữa bánh xe và vỏ .

Hình 2.3. Hệ thống dẫn động lái
1. đòn dẫn hướng tải
2. đòn dẫn hướng
3. đòn quay

4. Thanh nối trung tâm
5.thanh nối trung tâm

3. Bộ phận đàn hồi

Trang 20


Hình 2.4 Bộ phận đàn hồi

1. Lò xo
4. Vòng bi

2. Ống cao su
5. Giá đỡ hệ thống treo

3. Đế trên lò xo
6. Nắp chắn bụi

Bộ phận đàn hồi dùng để truyền chủ yếu các lực thẳng đứng và để giảm tải trọng khi
ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng và đảm bảo độ êm dịu cần thiết. Bộ phận

đàn hồi có thể là: nhíp, lò xo, thanh xoắn, cao su, khí….
Các lò xo được làm bằng thanh 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 lượng của ngoại lực được tích
lại, và chấn động được giảm bớt.
4. Bộ phận giảm chấn

Trang 21


Hình 2.5. Ống giảm chấn

Cấu tạo : Trong xy lanh , buồng khí nạp và buồng chất lỏng được ngăn cách bằng một
“piston tự do ” ( nó có thể di chuyển lên xuống tự do).
2.2.2. Hệ thống treo sau
4
1
2
3

Hình 2.7. Hệ thống treo sau
Hệ thống treo sau là treo phụ thuộc
+ Ưu điểm hệ thống treo phụ thuộc: Cấu tạo hệ thống khá đơn giản, ít chi tiết vì thế dễ
bảo trì bảo dưỡng. Hệ thống treo phụ thuộc có độ cứng vững. Khi xe vào đường vòng cua
thì thân xe cũng ít bị nghiêng tạo cho xe sự ổn định chắc chắn. Định vị của các bánh xe ít
thay đổi do chuyển động lên xuống của chúng nhờ thế lốp xe ít bị bào mòn. Về cơ bản hệ
thống treo phụ thuộc thích hợp cho các dòng xe tải chở hàng nặng hoặc có thể lắp
cho trục bánh sau ở các dòng xe phổ thông, xe con.
+ Nhược điểm hệ thống treo phụ thuộc: Phần khối lượng không được treo lớn và hệ
thống treo phụ thuộc có đặc thù cứng nhắc không có độ linh hoạt cho mỗi bánh nên độ
êm của xe kém. Giữa bánh xe phải và trái mỗi khi chuyển động có ảnh hưởng qua lại lẫn

nhau thông qua dầm cầu xe nên dễ bị ảnh hưởng dao động và rung lắc lẫn nhau, Nguy

Trang 22


hiểm khi vào đoạn đường cua có thể trượt bánh nếu đi với tốc độ cao nhất là trong điều
kiện mặt đường nước trơn trượt ở những cung đường cong của tay áo
2.3. Tính toán bộ phận giảm chấn trên xe gaz 24
2.3.1. Bảng thông số xe corolla
Bảng 1.1: Các số liệu kỹ thuật của xe tham khảo gaz 24
STT

Tên thông số

Ký

Giá

hiệu
nng

trị

Đơn

vị
5 Người

1

Số chỗ ngồi (kể cả người lái)

2

Trọng lượng không tải

Go

1420

Kg

3

Trọng lượng không tải phân bố lên cầu trước

Got

755

Kg

4

Trọng lượng không tải phân bố lên cầu sau

Gos

665

Kg

5

Trọng lượng toàn bộ

Ga

1820

Kg

6

Trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu trước

Gat

870

Kg

7

Trọng lượng toàn bộ phân bố lên cầu sau

Gas

950

Kg

8

Trọng lượng cầu trước

Gct

100

Kg

9

Trọng lượng cầu sau

Gcs

85

Kg

10

Trọng lượng bánh xe

Gbx

19

Kg

11

Tốc độ cực đại

Vmax

145

km/h

12

Chiều dài cơ sở

L

2800

mm

2.3.2. tính toán bộ phận giảm chấn của xe gaz 24
*hệ số cản của giảm chấn
Theo tài liệu [1]. Hệ số dập tắt dao động :

ψ=

k tr

2 C.M

. (2.1)

Trong đó :
C : Độ cứng của hệ thống treo.
C=

Z bx
f

.

M : Trọng lượng khối được treo trên 1 bánh xe.
Trang 23


M=

Z bx
g
.

Zbx : Phần trọng lượng được treo tính trên 1 bánh xe (N).
f : Độ võng tỉnh hệ thống treo.
g : Gia tốc trọng trường.
g = 9,815 m/s2.
Do đó ta có :
Z bx =

=

G.g
2

874 ,28.9,815
= 4288,34
2

(N).

f = 200 mm = 0,2 m.1
- Theo [1] đối với ôtô hiện đại :
ψ = 0,15 ÷ 0,25.
Chọn ψ = 0,2.
-

Vậy từ (2.1) rút ra ta có :
k tr = ψ .2. C.M
= 0,2.2.2144,7.437,139 = 1224,6

(N.s.m-1).

-Lực cản trong hành trình nén, trả của giảm chấn :

Pan = k an .Vg

Pat = k at .Vg

Ta có :

Pa = k a .Vg

Vg
: tốc độ chuyển động tương đối của piston với xylanh giãm chấn.

Trang 24


V g = 30

Theo tài liệu [1]

cm/s là kích thước cơ bản của giảm chấn người ta tính giảm

chấn với công suất tính toán (Nt ). Tương ứng với vận tốc của piston giảm chấn là
Vg=0,2÷0,3(m/s).Với vận tốc Vg= 0,3(m/s) giảm chấn đã làm việc rất căng thẳng.
Chọn Vg=0,2(m/s).
Pan = k an .Vg
= 406,64.0,2
= 81,328(N).

Pat = k at .Vg
= 1219,955.0,2
= 243,99(N).

+ Công suất tiêu thụ giảm chấn.
Nt =

( Pan + Pat ).V g
2

(81,328 + 243,99).0,2
2
= 32,53( Nm / s).
=

Phương trình đặc tính giảm chấn.
P = k.Vg
Với hệ số k đã tính cho tải trọng tỉnh, khi có tải trọng động tác dụng lên hệ thống
treo với giá trị lớn thì giảm chấn nén mạnh làm cho áp suất, vận tốc tăng cao có thể vượt
quá giá trị cho phép của giảm chấn. Van giảm tải có kết cấu đặc biệt để tiết diện lỗ van có
thể thay đổi nhằm đạt được đường đặc tính tuyến tính.
Do đó :
Pg=k’.Vg
Hệ số cản của giảm chấn được xác định thông qua áp suất cực đại cho phép. Theo
tài liệu [1] :
Trang 25