Đồ Án Thiết kế, tính toán hệ thống treo cho xe con (Link bản vẽ ở trang cuối)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.61 MB, 97 trang )
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU......................................................................................................................................
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO........................................................................
4
1.1. Lịch sử hình thành...............................................................................................................
4
1.2. Công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ th ống treo.............................................
4
1.2.1. Công dụng..........................................................................................................................
4
1.2.2. Phân loại............................................................................................................................
6
1.2.3. Yêu cầu...............................................................................................................................
8
1.3. Xu hướng phát triển của các hệ thống treo..............................................................
8
CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO.........................
10
2.1. Phân tích các phương án bố trí hệ th ống treo........................................................
10
2.1.1. Các phương án bố trí...................................................................................................
10
2.1.2. Phân tích ưu nhược điểm chung của các phương án bố trí ........................
10
2.2. Phân tích lựa chọn thiết kế bộ phận đàn hồi.........................................................
21
2.3. Phân tích lựa chọn thiết kế giảm chấn.....................................................................
22
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
1
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
2.4. Lựa chọn phương án thiết kế........................................................................................
24
2.5. Các thông số cơ bản...........................................................................................................
26
CHƯƠNG 3 : TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO...................................................
27
3.1. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ th ống treo trước và
sau...........................................................................................................................................................
27
3.2. Tính tốn thiết kế phần tử đàn hồi..................................................................................
30
3.3. Tính tốn thiết kế giảm chấn.............................................................................................
37
3.3.1. Tính tốn giảm chấn của hệ thống treo trước.............................................................
37
3.3.2. Tính tốn giảm chấn của hệ thống treo sau.................................................................
49
3.4. Tính tốn động học hệ thống treo trước Mc. Pherson.............................................
57
3.5. Tính tốn động học hệ thống treo sau hai địn ngang..............................................
77
3.6. Mơ phỏng dao động của giảm chấn một lớp vỏ bằng Simulink..........................
86
CHƯƠNG 4 : TÌM HIỂU CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP CỦA HỆ THỐNG TREO
VÀ CÁCH KHẮC PHỤC.....................................................................................................................
90
4.1. Bộ phận dẫn hướng................................................................................................................
90
4.2. Bộ phận đàn hồi.......................................................................................................................
90
4.3. Bộ phận giảm chấn.................................................................................................................
91
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
2
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
4.4. Bánh xe..........................................................................................................................................
92
4.5. Thanh ổn định............................................................................................................................
92
4.6. Kiểm tra điều chỉnh hệ thống treo...................................................................................
93
KẾT LUẬN............................................................................................................................................
94
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................................
95
LỜI NÓI ĐẦU
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
3
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
Ngành giao thông vận tải đóng vai trị quan tr ọng trong nền kinh tế qu ốc
dân, là nhu cầu cấp thiết cho sự phát tri ển. So v ới các phương ti ện v ận t ải
khác thì ơ tơ có những ưu điểm như tính năng cơ động cao, giá thành v ận
chuyển phù hợp…Do đó vận tải bằng ơ tơ chiếm 80% tỉ trọng của ngành vận
tải.
Khi ô tô chuyển động trên đường không bằng phẳng thường ch ịu nh ững tải
trọng dao động do mặt đường sinh ra. Những dao đ ộng này ảnh h ưởng x ấu
tới hàng hóa, tuổi thọ của xe và nhất là ảnh hưởng đến hành khách. Khi con
người phải chịu đựng lâu trong tình trạng xe chạy bị rung xóc nhi ều d ễ gây ra
mệt mỏi. Các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của dao động ô tô tới cơ th ể
con người đều đi tới kết luận là nếu con người phải chịu đựng lâu trong môi
trường dao động của ô tô sẽ mắc chứng bệnh thần kinh và não. Vì vậy tính êm
dịu chuyển động là một trong những chỉ tiêu quan trọng của xe. Tính êm dịu
chuyển động phụ thuộc vào kết cấu của xe mà trước hết là hệ th ống treo. Đối
với các dòng xe con ( xe chở người) thì u cầu về tính êm dịu càng ph ải đặc
biệt quan tâm. Việc đảm bảo các yêu cầu về đ ộ bền, kết cấu đ ơn gi ản,giá
thành thấp cho hệ thống treo trên xe là rất quan trọng.
Từ đó em được giao nhiệm vụ : Thiết kế,tính tốn hệ thống treo cho xe con.
Trong quá trình làm đồ án, được sự tận tình giúp đỡ của th ầy giáo h ướng d ẫn
Hồ Hữu Hải và các thầy khác trong bộ môn ô tô nhưng do trình đ ộ cịn h ạn
chế, kinh nghiệm thiết kế chưa có nên đồ án của em cịn có nh ững khi ếm
khuyết. Em mong các thầy thơng cảm và đóng góp ý ki ến để em có th ể làm tốt
hơn trong tương lai.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên : Nguyễn Ngọc Anh
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
4
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO
1.1. Lịch sử hình thành
Xã hội loài người khi bắt đầu xuất hiện những phương tiện đi lại đầu tiên đã
quan tâm đến vấn đề dao động của chúng. Ngay từ khi xuất hi ện những
phương tiện giao thông là xe kéo, ban đầu người ta nối cứng bánh xe với
khung xe. Việc di chuyển chỉ thích hợp cho việc thồ hàng mà khơng ti ện cho
người ngồi trên xe. Về sau con người tìm ra xăm lốp đế có thể giảm bớt được
các chấn động trên xe. Và khi khoa học phát tri ển đã tìm ra cách dập tắt,làm
giảm các dao động qua đó hình thành nên các hệ th ống treo của các xe nh ư
hiện nay.
1.2. Công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ thống treo
1.2.1. Công dụng
Hệ thống treo thực hiện các nhiệm vụ chung sau :
- Liên kết mềm giữa bánh xe và thân xe,làm giảm tải trọng động thẳng đứng
tác dụng lên thân xe và đảm bảo bánh xe lăn êm trên nền đường.
- Truyền lực từ bánh xe lên thân xe và ngược lại, để xe có th ể chuyển động
đồng thời đảm bảo sự chuyển dịch hợp lý vị trí của bánh xe so với thùng xe.
- Dập tắt nhanh các dao động của mặt đường tác động lên thân xe.
Xe chuyển động có êm dịu hay không phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng của
hệ thống treo.Để đảm bảo công dụng như đã nêu ở trên, hệ thống treo
thường có 3 bộ phận chủ yếu :
- Bộ phận đàn hồi
- Bộ phận giảm chấn
- Bộ phận hướng
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
5
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
* Bộ phận đàn hồi : có tác dụng làm êm dịu sự chuyển động của thân xe khi
đi trên đường bằng cách biến đổi tần số dao động giữa hai phần của hệ thống
treo thành tần số dao động thích hợp (khoảng 60-90 lần/phút với xe chở
người) phù hợp với trạng thái sinh lý của con người.Bộ phận đàn hồi có thể
gồm 1 hoặc nhiều phần tử kim loại hoặc phi kim loại. Các phần tử đàn hồi
bằng kim loại thường là nhíp, lị xo trụ và thanh xoắn. Các phần tử đàn hồi phi
kim loại có thể là cao su, khí nén hoặc thủy lực. Trên thực tế thì các ph ần tử
đàn hồi bằng kim loại được sử dụng phổ biến hơn.
Hiện nay người 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 thi ết có giá tr ị nh ỏ,
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 như : Nhíp phụ,vấu tỳ bằng cao su biến dạng,
đặc biệt là các bộ phận đàn hồi (ví dụ như balon khí) 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 giảm chấn : dùng để dập tắt nhanh dao động của thân xe và bánh
xe bằng cách chuyển năng lượng dao động (cơ năng) thành dạng nhiệt năng
(ma sát) và tỏa ra môi trường xung quanh. Khả năng dập tắt dao động trong
hệ thống treo được đảm nhiệm chính bởi giảm chấn, ngồi ra cịn có sự tham
gia của các thành phần ma sát khác ( ví dụ như ma sát gi ữa các lá nhíp, gi ữa
bạc và chốt nhíp…). Những thành phần ma sát này được khống chế nhằm
đảm bảo sự làm việc của hệ thống treo.
Cụ thể,khi xe dao động, chất lỏng trong giảm chấn được piston giảm chấn
dồn từ buồng nọ sang buồng kia qua các lỗ tiết lưu. Ma sát giữa chất lỏng v ới
thành lỗ tiết lưu và giữa các lớp chất lỏng với nhau biến thành nhi ệt nung
nóng vỏ giảm chấn và tỏa ra mơi trường ngồi.
Trên các xe hiện nay hay 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 ch ấn
có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
6
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
* Bộ phận hướng : có tác dụng đảm bảo động học bánh xe,tức là đảm bảo
cho bánh xe chỉ dao động trong mặt phẳng đứng. Bộ phận hướng còn làm
nhiệm vụ truyền lực dọc,lực ngang, momen giữa khung vỏ và bánh xe.
Ngoài ra,trong hệ thống treo cịn có các kết cấu khác như : thanh ổn định
ngang, vấu giảm va đập, hạn chế hành trình…
+ Thanh ổn định : Trên xe con thanh ổn định hầu như đều có. Trong trường
hợp xe chạy trên nền đường khơng bằng phẳng hoặc quay vịng, dưới 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 d ọc, lực
bên của bánh xe với mặt đường. Thanh ổn định có tác dụng khi xuất hiện sự
chênh lệch phản lực thẳng đứng đặt lên bánh xe nhằm san bớt tải tr ọng 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 v ấu cao su
thường được 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 vi ệc của
bánh xe.
+ Các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác định góc đặt bánh xe :
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 đặt 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.
1.2.2. Phân loại
Hệ thống treo trên ô tô được phân loại dựa vào cấu tạo của bộ phận đàn hồi,
bộ phận dẫn hướng và theo phương pháp dập tắt dao động.
1.2.2.1. Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo của bộ phận dẫn hướng
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
7
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
- Hệ thống treo phụ thuộc : là hệ thống treo mà bánh xe bên trái và bánh xe
bên phải được liên kết với nhau bằng dầm cứng ( liên kết dầm cầu liền), cho
nên khi một bánh xe bị chuyển dịch (trong mặt phẳng ngang hoặc thẳng
đứng ) thì bánh xe bên kia cũng bị dịch chuy ển. Ưu điểm của hệ th ống treo
phụ thuộc là cấu tạo đơn giản, rẻ tiền, chịu được tải lớn và đảm bảo độ êm
dịu chuyển động cho các xe có tốc độ chuyển động không cao l ắm. Nếu ở hệ
thống treo phụ thuộc có bộ phận đàn hồi là nhíp thì nó làm được cả nhiệm vụ
của bộ phận dẫn hướng và bộ phận giảm chấn.
- Hệ thống treo cân bằng : dùng ở các xe có tính năng thơng qua cao, với 3 hoặc
4 cầu chủ động để tạo mối quan hệ phụ thuộc giữa hai hàng bánh xe ở hai
cầu liền nhau.
- Hệ thống treo độc lập : là hệ thống treo mà bánh xe bên trái và bên phải
khơng có liên kết cứng. Do đó, sự dịch chuyển của một bánh xe không gây nên
sự dịch chuyển ở bánh xe kia. Hệ thống treo độc lập chỉ sử dụng ở những xe
có kết cấu rời,có độ êm dịu của cả xe cao, tải không l ớn l ắm, tuy nhiên kết cấu
của bộ phận hướng phức tạp, giá thành đắt.
a) Treo phụ thuộc
b) Treo
độc lập
1.Thùng xe
chấn
2. Bộ phận đàn hồi
3. Bộ phận giảm
4. Dầm cầu
SVTH: Nguyn Ngc Anh
8
ỏn tt nghip
GVHD: PGS.TS. H Hu Hi
5. Các đòn liên kết của hệ treo
Sơ đồ hệ thống treo.
1.2.2.2. Phõn loại hệ thống treo theo cấu tạo của phần tử đàn hồi
- Phần tử đàn hồi là kim loại : nhíp, lị xo, thanh xoắn.
- Phần tử đàn hồi là khí nén gồm : phần tử đàn hồi khí nén có bình chứa là cao
su kết hợp sợi vải bọc làm cốt; dạng màng phân chia và dạng liên hợp.
- Phần tử đàn hồi là thủy khí có loại kháng áp và không kháng áp.
- Phần tử đàn hồi là cao su có loại làm việc ở chế độ nén và làm việc ở ch ế độ
xoắn.
1.2.2.3. Phân loại hệ thống treo phương pháp dập tắt dao động
- Dập tắt dao động nhờ các giảm chấn thủy lực gồm giảm chấn dạng đòn và
dạng ống.
- Dập tắt dao động nhờ ma sát cơ học ở trong phần tử đàn hồi và trong phần
tử hướng.
1.2.3. Yêu cầu
- Đảm bảo tần số dao động riêng thích hợp cho phần tử được treo (phụ thuộc
chủ yếu vào độ võng tĩnh)
- Có độ võng động hợp lý để không sinh ra va đập lên các ụ hạn chế bằng cao
su.
- Có độ dập tắt dao động hợp lý.
- Đảm bảo vỏ ô tô không bị nghiêng khi quay vòng hoặc khi phanh.
- Đảm bảo chiều rộng cơ sở và các góc đặt của các trụ đứng của bánh xe d ẫn
hướng không thay đổi.
- Đảm bảo sự tương thích giữa động học bánh xe dẫn hướng và động học của
dẫn động lái.
1.3. Xu hướng phát triển của các hệ thống treo (HTT)
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
9
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
Hiện nay, trên thị trường thì loại giảm chấn một lớp vỏ và hai lớp vỏ là vấn đề
cơng nghệ và bao kín ( tuổi thọ của phớt và độ mòn của piston với ống dẫn hướng ).
Thế giới đang sử dụng nhiều loại HTT rất đa dạng và phong phú , với đủ kiểu mẫu
và chủng loại .Nhưng đối với ôtô con hiện đại ngày nay người ta thường hay sử
dụng các loại hệ thống treo độc lập như :
HTT hai đòn ngang
HTT Mc.Pherson
HTT địn dọc
HTT địn dọc có thanh liên kết
Một số ít các ơtơ khác có sử dụng HTT địn chéo hoặc HTT nhiều khâu
Kết hợp với việc sử dụng HTT độc lập là sử dụng loại lốp có bề rộng lớn và có áp
suất thấp . Điều này có lợi cho việc biến dạng lốp , và làm tăng độ êm dịu chuyển
động của ôtô. Tăng khả năng bám đường của lốp và do đó nâng cao được tốc độ
chuyển động của ôtô, tăng khả năng ổn định khi quay vịng .
Các HTT của ơtơ con hiện nay thường dùng loại có cấu tạo đơn giản , giảm số chi
tiết , giảm trọng lượng HTT , giá thành hạ , dễ tháo lắp sửa chữa và bảo dưỡng.
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
10
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO
2.1. Phân tích các phương án bố trí hệ thống treo
2.1.1. Các phương án bố trí
Hiện nay ở trên xe con hệ thống treo bao gồm 2 nhóm chính : hệ thống treo độc
lập và hệ thống treo phụ thuộc như đã nói ở phần phân loại.
Đối với hệ treo độc lập, căn cứ vào đặc tính động học và đặc đi ểm kết cấu
người ta thường chia làm các loại sau đây :
- Treo hai đòn ngang
- Treo Mc. Pherson
- Treo địn dọc
- Treo địn dọc có thanh ngang liên kết
- Treo địn chéo
2.1.2. Phân tích ưu nhược điểm chung của các phương án bố trí
*Hệ thống treo phụ thuộc
Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu cứng.
Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, cịn
trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ
thống truyền lực.
Đối với hệ treo này thì bộ phận đàn hồi có thể là nhíp lá hoặc lị xo xoắn ốc, bộ
phận dập tắt dao động là giảm chấn. Nếu bộ phận đàn hồi là nhíp lá thì người ta sử
dụng cả bộ nhíp gồm nhiều là nhíp ghép lại với nhau bằng những quang nhỏ và
được bắt chặt với dầm cầu ở giữa nhíp. Hai đầu nhíp được uốn tròn lại để một đầu
bắt với thùng hoặc khung xe bằng khớp trụ còn đầu kia bắt với thùng hoặc khung xe
bằng quang treo để cho cho nhíp dễ dàng dao động và đảm bảo có khả năng truyền
lực dọc và ngang.
Nếu như bộ phận đàn hồi là lò xo xoắn phải dùng thêm hai đòn dọc dưới và một
hoặc hai đòn dọc trên. Đòn dọc dưới được nối với cầu, đòn dọc trên được nối với
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
11
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
khớp trụ (hình 1.2). Để đảm bảo truyền được lực ngang và ổn định vị trí thùng xe so
với cầu người ta cũng phải dùng thêm địn Panhard.
2
1
3
4
5
Hình 1.2.6 Treo phụ thuộc loại lò xo xoắn ốc
1.Dầm cầu – 2.Lò xo xoắn ốc – 3. Giảm chấn – 4.Đòn dọc dưới
5.Đòn dọc trên – 6. Thanh giằng Panhard
Lò xo xoắn ốc trong trường hợp này có thể đặt trên địn dọc hoặc đặt ngay
trên cầu. Giảm chấn thường được đặt trong lòng lò xo xoắn ốc để chiếm ít khơng
gian.
Cấu tạo của hệ thống treo phụ thuộc có những ưu nhược điểm
a)Nhược điểm
-Khối lượng phần liên kết bánh xe (phần không được treo) lớn, đặc biệt là ở
cầu chủ động. Khi xe chạy trên đường không bằng phẳng, tải trọng động sinh ra sẽ
gây nên va đập mạnh giữa phần không treo và phần treo làm giảm độ êm dịu
chuyển động. Mặt khác bánh xe va đập mạnh trên nền đường sẽ làm xấu sự tiếp
xúc của bánh xe với đường.
-Khoảng không gian phía dưới sàn xe phải lớn để đảm bảo cho dầm cầu có
thể thay đổi vị trí, do vậy chỉ có thể lựa chọn là chiều cao trọng tâm lớn hoặc là
giảm bớt thể tích chứa hàng hố sau xe.
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
12
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
4
2
Hình 1.3. Sự thay đổi vị trí bánh xe và của xe khi xe trèo lên mô đất
-Sự nối cứng bánh xe 2 bên bờ dầm liên kết gây nên hiện tượng xuất hiện
chuyển vị phụ khi xe chuyển động.
b. Ưu điểm :
-Trong quá trình chuyển động vết bánh xe được cố định do vậy khơng xảy ra
hiện tượng mịn lốp nhanh như hệ thống treo độc lập.
-Khi chịu lực bên (lực li tâm, lực gió bên, đường nghiêng). 2 bánh xe liên kết
cứng bởi vậy hạn chế hiện tượng trượt bên bánh xe.
-Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ tháo lắp và sửa chữa.
-Giá thành thấp
*Hệ thống treo phụ thuộc trên xe con có thể gặp các dạng sau đây :
-Treo phụ thuộc có bộ phận đàn hồi nhíp lá.
-Treo phụ thuộc có lị xo xoắn ốc và nhiều địn liên kết (treo nhiều khâu).
-Treo phụ thuộc có cấu trúc dạng địn dọc.
c.Vấn đề sử dụng hệ thống treo phụ thuộc
Do yêu cầu của thực tế và do trình độ phát triển của kỹ thuật thì tốc độ của ơ tơ
ngày càng được nâng cao. Khi tốc độ ô tô ngày càng cao thì yêu cầu về kỹ thuật của
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
13
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
ô tô ngày càng khắt khe : trọng tâm của ô tô cần phải được hạ thấp. Vấn đề ổn định
lái phải tốt, trọng lượng phần không được treo nhỏ để tăng sự êm dịu khi chuyển
động. Vì lí do như vậy mà hệ thống treo phụ thuộc không được sử dụng trên xe có
vận tốc cao, có chăng chỉ được sử dụng ở những xe có tốc độ trung bình trở xuống
và những xe có tính năng việt dã cao.
*Hệ thống treo độc lập
Đặc điểm :
- Hai bánh xe không lắp trên một dầm cứng mà là lắp trên loại cầu rời, sự chuyển
dịch của 2 bánh xe không phụ thuộc vào nhau (nếu như coi thùng xe đứng yên).
- Mỗi bên bánh xe được liên kết bởi các đòn ngang như vậy sẽ làm cho khối lượng
phần không được treo nhỏ như vậy mơ men qn tính nhỏ do đó xe chuyển động
êm dịu.
- Hệ treo này không cần dầm ngang nên khoảng khơng gian cho nó dịch chuyển chủ
yếu là khoảng không gian 2 bên sườn xe như vậy sẽ hạ thấp được trọng tâm của xe
và sẽ nâng cao được vận tốc của xe.
Trong hệ thống treo độc lập còn được phân ra các loại sau :
a.Dạng treo 2 đòn ngang
b.Dạng treo Mc.Pherson
c. Dạng treo kiểu đòn dọc
d.Dạng treo kiểu địn dọc có thanh ngang liên kết
e. Dạng treo đòn chéo
a) Dạng treo 2 đòn ngang
1
2
1.Bánh xe – 2. Giảm chấn
3
4
6
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
5
3. Lò so – 4.Đòn trên
5.Đòn dưới - 6. Đòn đứng
14
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý của hệ treo 2 đòn ngang
*Đặc điểm : Hệ treo trên 2 địn ngang (hình 1.4) được sử dụng nhiều trong các giai
đoạn trước đây nhưng hiện nay hệ treo này đang có xu hướng ít dần do kết cấu
phức tạp, chiếm khoảng không gian quá lớn.
Cấu tạo của hệ treo 2 đòn ngang bao gồm 1 đòn ngang trên, một đòn ngang
dưới. Các đầu trong được liên kết với khung, vỏ bằng khớp trụ. Các đầu ngồi được
liên kết bằng khớp cầu với địn đứng. Địn đứng được nối cứng với trục bánh xe. Bộ
phận đàn hồi có thể nối giữa khung với địn trên hoặc đòn dưới. Giảm chấn cũng đặt
giữa khung với đòn trên hoặc đòn dưới. Hai bên bánh xe đếu dùng hệ treo này và
được đặt đối xứng qua mặt phẳng dọc giữa xe.
*Phần tử đàn hồi trên hệ treo 2 đòn ngang
+ Lị xo :
Lị xo xoắn ốc
+ Ưu điểm :
Hình 1.5. Một số dạng lị so đặc biệt
- Có khối lượng nhỏ
- Lắp ráp đơn giản
- Chiếm ít khơng gian của xe
(Hình 1.5)
- Khơng chịu ảnh hưởng do ma sát nên ít phải chăm sóc,bảo dưỡng.
+ Nhược điểm :
- Lị xo xoắc ốc khơng có khả năng dẫn hướng
- Ít có khả năng dập tắt dao động
* Lị xo trụ :
+ Ưu điểm :
- Dùng ở xe du lịch có hệ thống treo độc lập, lị xo trụ có nhiệm vụ là bộ phận đàn
hồi. Lò xo trụ được chế tạo từ thép có tiết diện trịn.
- Nếu cùng độ cứng và độ bền với nhíp thì lị xo trụ có khối lượng nhỏ hơn nhíp và
tuổi thọ cao hơn nhíp.
- Khi làm việc ở giữa các vịng lị xo khơng có ma sát như nhíp.
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
15
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
- Kết cấu rất gọn gàng nhất là khi được bố trí lồng vào giảm chấn.
+ Nhược điểm :
- Do lò xo chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi còn bộ phận dẫn hướng và giảm chấn do các
bộ phận khác đảm nhận nên hệ thống treo với lị xo trụ có kết cấu phức tạp hơn vì
cịn phải làm thêm hệ thống địn dẫn hướng để dẫn hướng cho bánh xe và truyền lực
đẩy.
+ Thanh xoắn :
Trên một số ô tô để dành chỗ cho việc lắp bán trục, cầu chủ động người ta dùng
thanh xoắn thường được gây tải trước ( ứng suất dư) do đó nó chỉ thích hợp cho một
chiều làm việc. Trên các thanh xoắn ở 2 phía đều phải đánh dấu để tránh nhầm lẫn
khi lắp ráp.
Sử dụng thanh xoắn có ưu điểm:
- Trọng lượng nhỏ
- Chiếm ít khơng gian, ít phải chăm sóc
- Đơn giản, gọn, dễ chế tạo
- Có thể bố trí để điều chỉnh chiều cao thân xe
Trên xe con bộ phận đàn hồi thanh xoắn được sử dụng phổ biến chỉ sau lò xo xoắn
ốc.
b) Dạng treo Mc.Pherson:
*Đặc điểm:
Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang nếu như ta coi địn ngang
trên có chiều dài bằng 0 và địn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc
này mà ta có thể có được khoảng khơng gian phía trong để bố trí hệ thống truyền
lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo (Hình 1.6) bao gồm : một đòn
ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu
B, đầu còn lại được bắt vào khung xe. Bánh xe được nối cứng với vỏ giảm chấn. Lị
xo có thể được đặt lồng giữa vỏ giảm chấn và trục giảm chấn. Nếu ta so sánh với hệ
treo 2 đòn ngang thì hệ treo Mc.Pherson kết cấu ít chi tiết hơn, khơng chiếm nhiều
khoảng khơng và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. Nhưng nhược điểm
chủ yếu của hệ treo Mc.Pherson là do giảm chấn vừa phải làm chức năng của giảm
chấn lại vừa làm nhiệm vụ của trụ đứng nên trục giảm chấn chịu tải lớn nên giảm
chấn cần phải có độ cứng vững và độ bền cao hơn do đó kết cấu của giảm chấn
phải có những thay đổi cần thiết.
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
16
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
*Mối quan hệ động học của hệ treo Mc.Pherson:
Trong hệ thống treo nói chung, và hệ treo của cầu dẫn hướng nói riêng các góc
đặt bánh xe có một ý nghĩa vơ cùng quan trọng.Chúng phải đảm bảo cho việc điều
khiển nhẹ nhành, chính xác, khơng gây lực cản lớn cũng như làm mịn lốp q
nhanh.
Trong q trình chuyển động bánh xe ln luôn dao động theo phương thẳng đứng,
sự dao động này kéo theo sự thay đổi góc nghiêng ngang, độ chum trước 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 hướng. Các quan hệ giữa các thơng
số đó phụ thuộc vào sự chuyển vị của bánh xe theo phương thẳng đứng đó là mối
quan hệ động học của hệ treo.
A
Hình I.6 Sơ đồ cấu tạo hệ Mc.Pherson
1.Giảm chấn đồng thời là trụ đứng - 2. Đòn ngang dưới – 3. Bánh xe
4. Lò xo – 5. Trục giảm trấn - P.tâm quay bánh xe – S. Tâm quay tức thời theo mặt
phẳng ngang của thùng xe.
Trên hình 1.7 biểu diễn mối quan hệ động học của hệ treo Mc.Pherson :
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
17
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
Hình 1.7 : Mối quan hệ động học của hệ treo Mc.Pherson
Sự thay đổi góc nghiêng ngang của bánh xe và trụ xoay dẫn hướng
Sự thay đổi góc nghiêng dọc của trụ, xoay dẫn hướng
Sự thay đổi độ chụm trước của bánh xe
c) Hệ treo đòn dọc :
*Đặc điểm
Hệ treo hai đòn dọc ( Hình 1.8) là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một địn dọc. Mỗi
đầu của địn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với
khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung. Đòn dọc
vừa là nơi tiếp nhận lực ngang, lực dọc, và là bộ phận hướng dẫn. Do phải chịu tải
trọng lớn nên nó thường được làm có độ cứng vững tốt.
H 1.8 : Sơ đồ nguyên lý hệ treo hai đòn dọc
1. Khung vỏ – 2. Lò xo
3. Giảm chấn – 4. Bánh xe
5. Đòn dọc – 6. Khớp quay
Khớp quay của đòn dọc thường là khớp trụ, với hai ổ con lăn đặt xa nhau để có
khả năng chịu lực theo các phương cho hệ treo. Đồng thời đòn dọc đòi hỏi cần phải
có độ cứng vững lớn, nhằm mục đích chịu được các lực dọc, lực bên.
Do có kết cấu như vậy, nên hệ treo này chiếm ít khơng gian và đơn giản về kết
cấu, giá thành hạ. Hệ treo này thường được bố trí cho cầu sau bị động, khi máy đặt
ở phía trước, cầu trước là cầu chủ động.
Hệ treo địn dọc chiếm các khoảng khơng gian hai bên sườn xe nên có thẻ tạo điều
kiện cho việc hạ thấp trọng tâm xe và có thể nâng cao tốc độ, dành một phần không
gian lớn cho khoang hành lý.
*Các phần đàn hồi của hệ treo hai đòn dọc:
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
18
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
Khi sử dụng đòn dọc làm thanh dẫn hướng và tiếp nhận lực thì bộ phận đàn hồi và
giảm chấm được đặt giữa khung vỏ và địn dọc. Đại đa số các ơ tô trong trường hợp
này thường sử dụng bộ phận đàn hồi là lị xo xoắn, lị xo có thể đặt ngoài hoặc lồng
vào giảm chấn cho gọn. Một số trường hợp khác người ta sử dụng thanh xoắn làm
bộ phận đàn hồi.
d) Hệ treo địn dọc có thanh ngang liên kết:
Theo cấu trúc của nó có thể phân chia thành loại treo nửa độc lập và treo nửa phụ
thuộc. Theo khả năng làm việc của hệ treo, tuỳ thuộc vào độ cứng vững của địn
liên kết mà có thể xếp là loại phụ thuộc hay độc lập.Ở đây hệ treo được phân loại là
treo độc lập tức là đòn liên kết có độ cứng nhỏ hơn nhiều so với độ cứng của dầm
cầu phụ thuộc.
Hệ treo địn dọc có thanh ngang liên kết ( Hình 1.10) có đặc điểm là hai đòn
dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trị
như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác. Thanh ngang liên kết
có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng
truyền lực ngang tốt. Địn dọc vừa là nơi tiếp nhận lực ngang, lực dọc vừa là bộ
phận hướng nên nó cần thiết có độ cứng vững tốt cịn khớp trụ ở đầu địn dọc
thường có độ dài vừa đủ để tăng khả năng ổn định ngang của hệ treo.
Hệ treo địn dọc có thanh liên kết hiện nay cũng dược dùng rộng rãi trên một số ô tơ
có vận tốc cao vì nó có những ưu điểm sau:
- Kết cấu của hệ treo khá gọn, khối lượng nhỏ, có thể sản xuất hàng loạt và khả
năng lắp rắp nhanh, chính xác, điều này có lợi cho việc làm giảm giá thành, đặc biệt
đối với hệ treo có bộ phận đàn hồi là thanh xoắn.
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
19
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
Hình 1.10: Sơ đồ ngun lý hệ treo địn dọc có thanh ngang liên kết
1.Bánh xe; 2. Khớp quay trụ cầu đòn dọc; 3. Đòn dọc; 4. Thùng xe 5. Lò xo;
6. Giản chấn; 7.Thanh ngang liên kết.
- Giảm nhẹ được lực tác dụng lên địn ngang và các khớp quay do có thanh liên
kết nên có thể san bớt lực tác dụng ngang cho cả hai khớp trụ ở hai bên, do đó mỗi
bên khớp trụ sẽ chịu một lực nhỏ hơn, các khớp trụ sẽ có độ bền cao hơn.
- Khơng gây nên sự thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe, vết của bánh xe.
- Tuỳ theo vị trí đặt địn ngang mà người ta có thể khơng cần dùng đến thanh ổn
định của hệ treo độc lập ( đòn ngang đảm nhận chức năng của thanh ổn định).
Bên cạnh những ưu điểm đó hệ treo này cịn tồn tại một số nhược điểm như là
địi hỏi cơng nghệ hàn cao, tải trọng đặt lên cầu xe hạn chế và có thể làm quay trục
cầu xe khi xe đi trên đường vòng ở trạng thái quay vòng thừa.
Cũng giống như các hệ treo độc lập khác,hệ treo địn dọc có thanh liên kết bộ
phận đàn hồi của nó có thể là lị xo trụ xoắn. Để tiết kiệm khơng gian, lị xo thường
được lồng vào giảm chấn. Trong trường hợp dùng thanh xoắn thì chúng cũng được
bố trí giống như đối với các hệ thống treo độc lập khác nhưng mỗi địn dọc có một
thanh xoắn riêng, chúng cho phép điều chỉnh được độ cao của thân xe.
Về động học của hệ treo này nằm giữa hệ treo đòn dọc và hệ treo phụ thuộc. Tâm
nghiêng của xe có dầm cầu liền ở hệ treo phụ thuộc nằm trên mặt phẳng bệ nhíp ( lị
xo) với dầm cầu cịn hệ treo có địn dọc thì nằm ở mặt đường. Chính vì vậy tâm
nghiêng của hệ treo có địn liên kết (Hình 1.11) nằm giữa hai loại trên ( nằm giữa
trục bánh xe với mặt đường) tại điểm S.
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
20
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
Hình 1.11 ; sơ đồ vị trí tâm quay bánh xe O , tâm nghiêng cầu xe S của hệ treo có
địn liên kết
Khi cả hai bánh xe cùng dịch lên, góc nghiêng ngang của bánh xe thay đổi rất ít.
Khi hai bánh xe lệch nhau, góc nghiêng ngang thay đổi đáng kể đồng thời kéo theo
sự thay đổi độ chụm bánh xe.
Đòn ngang liên kết phần lớn có tiết diện hình chứ U nằm ngang ( tiết diện hở).
Khi hai bánh xe dịch chuyển nhưng đầu địn ngang khơng biến dạng và đóng vai trị
như thanh ổn định. Nếu địn ngang dịch về tâm quay của địn dọc chúng ta có hệ
treo đòn dọc, nếu đòn ngang dịch về bánh xe chúng ta có hệ treo phụ thuộc.
e)Hệ treo địn chéo:
Hệ thống treo trên địn chéo là cấu trúc mang tính trung gian giữa hệ treo đòn
ngang và hệ treo đòn dọc.Bởi vậy sử dụng hệ treo này cho ta tận dụng được ưu
điểm của hai hệ treo trên và khắc phục được một số nhược điểm của chúng. Đặc
điểm của hệ treo này là đòn đỡ bánh xe quay trên đường trục chéo và tạo nên đòn
chéo trên bánh xe. Trong hệ treo địn chéo (hình 1.12) chi tiết đàn hồi phần lớn là lò
xo xoắn ốc. Các loại lò xo này có thể là dạng trụ hoặc dạng xếp. Loại lị xo xếp có
ưu điểm là gọn, hành trình làm việc lớn. Loại lị xo hình trụ thường được lồng vào
giảm chấn như đối với hệ treo đòn dọc để chúng chiếm ít khơng gian. Ngồi ra đối
với hệ treo này, người ta còn hay dùng thêm thanh ổn định để làm tăng sự êm dịu
trong quá trình chuyển động.
Hình 1.12: Sơ đồ hệ treo đòn chéo
1. Bánh xe – 2. Đòn chéo – 3. Các đăng
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
21
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
So với các hệ treo đã xét ở trên thì hệ treo địn chéo cho ta ưu việt hơn ở chỗ :
khi bánh xe dao động theo phương thẳng đứng thì cũng kéo theo sự thay đổi khoảng
cách giữa hai vết bánh xe, góc nghiêng ngang, nhưng sự thay đổi đó nhỏ hơn các
loại đã xét ở trên. Riêng độ chụm trước cửa bánh xe thì thay đổi khơng đáng kể.
2.2. Phân tích lựa chọn thiết kế bộ phận đàn hồi
* Bộ phận đàn hồi kim loại : thường có 3 dạng chính để lựa chọn là nhíp, lị
xo trụ và thanh xoắn.
- Nhíp thường dùng trên hệ thống treo phụ thuộc. Khi chọn bộ ph ận đàn h ồi
là nhíp lá, nếu kết cấu và lắp ghép hợp lý thì bản thân b ộ ph ận đàn h ồi có th ể
làm ln nhiệm vụ bộ phận dẫn hướng, đồng thời góp một phần nh ỏ vào
nhiệm vụ dập tắt dao động (ma sát giữa các lá nhíp). Đi ều này làm cho k ết
cấu của hệ thống treo trở nên đơn giản, lắp ghép dễ dàng. Vì th ế nhíp được
sử dụng rộng rãi trên nhiều loại xe, kể cả xe du l ịch. Nhíp, ngồi nhược đi ểm
chung của bộ phận đàn hồi kim loại cịn có nhược đi ểm là khối lượng lớn, tuổi
thọ thấp.
- Lò xo xoắn thường được sử dụng trên nhiều hệ thống treo độc lập. Lị xo
xoắn chỉ chịu được lực thẳng đứng, do đó hệ thống treo có b ộ ph ận đàn h ồi là
lị xo xoắn thì phải có bộ phận hướng riêng biệt. So với nhíp thì lị xo xo ắn có
khối lượng nhỏ hơn, đơn giản hơn.
- Bộ phận đàn hồi là thanh xoắn cũng được sử dụng trên một số hệ thống treo
độc lập của ô tô. So với nhíp, lị xo xoắn thì có th ế năng đàn h ồi l ớn h ơn, tr ọng
lượng nhỏ, lắp đặt dễ dàng. Ngồi ra vẫn cần có bộ phận hướng và giảm chấn
như lò xo xoắn.
=> Bộ phận đàn hồi kim loại có ưu điểm là kết cấu đơn giản, giá thành hạ.
Nhược điểm của loại này là độ cứng không đổi ( C = const ). Đ ộ êm d ịu c ủa xe
chỉ được đảm bảo một vùng tải trọng nhất định, khơng thích hợp với những
xe có tải trọng thường xuyên thay đổi. Mặc dù vậy, bộ phận đàn h ồi kim lo ại
được sử dụng phổ biến chủ yếu trên các loại xe hiện nay.
* Bộ phận đàn hồi bằng khí : Loại này có ưu điểm là độ cứng của phần tử
đàn hồi có thể thay đổi được, do vậy có đường đặc tính đàn h ồi phi tuy ến r ất
thích hợp khi sử dụng trên xe có tải thay đổi. Ta có th ể đi ều ch ỉnh đ ộ c ứng c ủa
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
22
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
balon khí bằng cách thay đổi áp suất khí nén (tăng ho ặc gi ảm )cho phù h ợp. Vì
thế hệ thống treo loại này có độ êm dịu cao. Tuy nhiên, bộ ph ận đàn h ồi này
có kết cấu phức tạp, giá thành cao, trọng lượng lớn ( vì có thêm ngu ồn cung
cấp khí, các van và phải có bộ phận hướng riêng). Trên xe du lịch thường ch ỉ
trang bị cho các dòng xe đắt tiền, sang trọng.
2.3. Phân tích lựa chọn thiết kế giảm chấn
Trên ơtơ hiện nay chủ yếu sử dụng hai loại giảm chấn là loại 2 lớp vỏ và loại 1 lớp
vỏ.
* Giảm chấn hai lớp vỏ :
Đây là một loại giảm chấn quen thuộc và được dùng phổ biến cho ơtơ từ trước đến
nay.
Hình 1.14:Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn hai lớp vỏ.
* Cấu tạo giảm chấn vỏ hai lớp (Hình 1.14):
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 ngồi vỏ trong là một
lớp vỏ ngồi , khơng 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 được gọi là buồng bù chất lỏng, trong C chỉ điền đầy một nửa, khơng
gian cịn lại chứa khơng khí có áp suất khí quyển.
Ngun lý làm việc:
Ở hành trình nén (bánh xe tiến lại gần khung xe), lúc đó ta có thể tích buồng B giảm
nên áp suất tăng, chất lỏng qua van (II) và (IV) đi lên khoang A và sang khoang C
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
23
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
ép khơng khí ở buồng bù lại . Vỏ ngoài của giảm chấn có tác dụng chứa dầu và
thốt nhiệt ra mơi trường khơng khí xung quanh. Trên nắp của giảm chấn có phớt
che bụi , phớt chắn dầu và các lỗ ngang để bơi trơn cho trục giảm chấn trong q
trình làm việc. Ở hành trình trả (bánh xe đi xa khung xe). Thể tích buồng B tăng do
đó áp suất giảm , chất lỏng qua van (I,III) vào B, khơng khí ở buồng bù giãn ra, đẩy
chất lỏng nhanh chóng điền đầy vào khoang B. Trong quá trình làm việc của giảm
chấn để tránh bó cứng bao giờ cũng có các lỗ van lưu thơng thường xun . Cấu
trúc của nó tuỳ thuộc vào kết cấu cụ thể. Van trả , van nén của hai cụm van nằm ở
piston và xylanh trong cụm van bù có kết cấu mở theo hai chế độ , hoặc các lỗ van
riêng biệt để tạo nên lực cản giảm chấn tương ứng khi nén mạnh, nén nhẹ , trả mạnh
, trả nhẹ. Khi chất lỏng chảy qua lỗ van có tiết diện rất nhỏ tạo nên lực ma sát làm
cho nóng giảm chấn lên. Nhiệt sinh ra truyền qua vỏ ngoài (8) và truyền vào khơng
khí.
Ưu điểm:
- Giảm chấn hai lớp có độ bền cao, giá thành hạ làm việc ở cả hai hành trình, trọng
lượng nhẹ.
Nhược điểm:
Khi làm việc ở tần số cao có thể xảy ra hiện tượng khơng khí lẫn vào chất lỏng để
giảm hiệu quả của giảm chấn.
Sự khác nhau giữa các giảm chấn hiện nay là ở các kết cấu van trả van nén, cụm
bao kín và đường kính, hành trình làm việc. Việc bố trí trên xe cho phép nghiêng tối
đa là 450 so với phương thẳng đứng.
*Giảm chấn một lớp vỏ:
1.Van trả
2.Trục giảm chấn
3.Cụm làm kín
4.Xy lanh
5.Buồng chứa dầu
6.Piston
7.Van một chiều
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
2
5
1
6
3
24
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: PGS.TS. Hồ Hữu Hải
8.Khoang chứa khí
Hình 1.15 : Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn ống thuỷ lực một lớp vỏ .
Nguyên lý làm việc :
Trong một giảm chấn một lớp vỏ khơng cịn bù dầu nữa mà thay thế chức năng
của nó là buồng chứa khí nén có P = 20 25 bar đây là sự khác nhau giữa giảm chấn
một lớp vỏ và hai lớp vỏ
Khi piston dịch chuyển xuống dưới tạo nên sự chênh áp dẫn đến mở van (1) chất
lỏng chảy lên phía trên của piston. Khi piston đi lên làm mở van (7) chất lỏng chảy
xuống dưới piston. Áp suất trong giảm chấn sẽ thay đổi không lớn và dao động
xung quanh vị trí cân bằng với giá trị áp suất tĩnh nạp ban đầu, nhờ vậy mà tránh
được hiện tượng tạo bọt khí, một trạng thái khơng an tồn cho sự làm việc của giảm
chấn. Trong quá trình làm việc piston ngăn cách (4) di chuyển tạo nên sự cân bằng
giữa chất lỏng và chất khí, do đó áp suất không bị hạ xuống dưới giá trị nguy hiểm.
Giảm chấn có độ nhạy cao kể cả piston dịch chuyển rất nhỏ, tránh được hiện tượng
cưỡng bức chảy dầu khi nhiệt độ thay đổi sẽ làm cho áp suất thay đổi.
So sánh giữa hai loại giảm chấn :
So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ưu điểm sau :
-
Khi có cùng đường kính ngồi, đường kính của cần piston có thể làm lớn
hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.
-
Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.
-
Ở nhiệt độ thấp ( Vùng băng giá ) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành
trình đầu tiên.
-
Giảm chấn có piston ngăn cách có thể làm việc ở bất kỳ góc nghiêng bố trí
nào. Nhờ các ưu điểm này mà giảm chấn một lớp một lớp vỏ được sử dụng
rộng rãi trên hệ treo Mc.pherson và hệ treo địn dọc có thanh ngang liên kết.
* Nhược điểm : Ở loại giảm chấn một lớp vỏ, khả năng bao kín khó khăn hơn
nhiều so với loại 2 lớp vỏ.
2.4. Lựa chọn phương án thiết kế
*Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ơtơ du lịch. Nó có
ưu điểm là:
SVTH: Nguyễn Ngọc Anh
25
