Đồ án tính toán thiết kế hệ thống treo trên xe tải 4x2 có trọng tải 4000 kg

Mở đầu
Ngành ô tô giữ một vị trí quan trọng trong hoạt động
phát triển của xà hội. Ô tô đợc sư dơng phỉ biÕn, ®Ĩ phơc
vơ nỊn kinh tÕ qc dân và trong hoạt động quân sự.
Nhiều tiến bộ kỹ thuật, công nghệ mới, đà đợc áp dụng
nhanh chóng vào công nghệ chế tạo ô tô, để làm tăng khả
năng phục vụ và độ tin cậy của ô tô. Các tiến bộ khoa học
này đợc áp dụng nhằm mục đích giảm nhẹ cờng độ lao
động cho ngời lái, đảm bảo an toàn cho ngời, xe và hàng
hoá, tăng vận tốc chuyển động trung bình, tăng tính kinh
tế của ô tô.
Nền kinh tế nớc ta đang trong đà phát triển. Hiện nay
nhiều loại xe hiện đại đà và đang sản xuất và lắp ráp tại
Việt Nam, với các thông số kỹ thuật phù hợp với điều kiện
khí hậu vùng nhiệt đới nóng ẩm, địa hình phức tạp.
ở nớc ta nói chung và trong quân đội nói riêng, vẫn còn
sử dụng các thế hệ ô tô đợc sản xuất tại Liên Xô (trớc đây)
và với nhiều chủng loại khách nhau. Từ xe con đến xe ca, từ
xe tải hạng nhẹ đến xe tải hạng năng, xe chuyên dùng.
Chính vì vậy việc đánh giá tính toán thiết kế các hệ
thống, cụm, cơ cấu là vấn đề hết sức cần thiết, để đạt
hiệu quả cao. Muốn vậy phải nắm chắc kết cấu, điều
kiện làm việc nguyên lý hoạt động của từng hệ thống,
cụm, cơ cấu và toàn xe.
Đề tài đồ án tốt nghiệp của tôi đợc giao là Tính toán
thiết kế hệ thống treo trên xe tải 4x2 có trọng tải 4000 kg.
Nội dung ″TÝnh to¸n thiÕt kÕ hƯ thèng treo ”bao gåm c¸c
vÊn đề sau:

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

1


Phần 1:Phân tích kết cấu ,chọn phơng án thiết kế
Phần 2:Tính toán thiết kế hệ thống treo
Phàn 3:Tính toán bộ phận của hệ thống treo
Qua thời gian làm đồ án môn học đợc sự giúp đỡ nhiệt
tình và chu đáo của thầy giáo Tiến sĩ Phó giáo s
Nguyễn Phúc Hiểu Chủ nhiệm bộ môn xe quân sự và các
bạn bè trong lớp .Em đà hoàn thành đồ án này .Nhng do
trình độ còn có hạn nên không tránh khỏi có những thiếu
xót ,em rất mong đóng góp ý kiến của các thầy giáo để
đồ án tót nghiệp của em đợc hoàn thiện hơn .Em xin
chân thành cản ơn
Hà Nội ngày 20-4-2005
Học viên : Phạm Văn Vơng

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

2


Phần 1: Phân tích kết cấu-Chọn phơng án thiết kế.

1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu của hệ
thống treo.
1.1.1. Công dụng.
Hệ thống treo là tổ hợp các cơ cấu thực hiện liên kết
các bánh xe với khung xe (hoặc vỏ xe) để đảm bảo đợc
độ êm dịu chuyển động và an toàn chuyển động trên cơ

sở tạo các giao động của thân xe và của các bánh xe theo ý
muốn và giảm các tải trọng va đập cho xe khi chuyển
động trên địa hình không bằng phẳng. Ngoài ra hệ
thống treo còn dùng để truyền các lực và mô men tác
động giữa bánh xe và khung xe (vỏ xe).
Hệ thống treo hoàn chỉnh gồm 3 bộ phận chính với các
chức năng riêng biệt:
-

Bộ phận đàn hồi: Dùng để tiếp nhận và truyền

lên khung xe các lực thẳng đứng từ đờng giảm tải trọng
động và bảo đảm độ êm dịu chuyển động cho ô tô khi
chuyển động trên các loại đờng khác nhau.
-

Bộ phận giảm chấn có: Năng lợng dao động của

thân xe và của bánh xe đợc hấp thụ bởi các giảm chấn
trên cơ sở biến cơ năng thành điện năng.
-

Bộ phận dẫn hớng: Dùng để truyền các lực ngang,

lực dọc và mô men từ mặt đờng lên khung xe (vỏ xe).
Động học của bộ phận dẫn hớng xác định đặc tính dịch
chuyển của bánh xe với khung xe và ảnh hởng tới tính ổn
định và tính quay vòng của ô tô.
1.1.2 - Phân loại hệ thống treo

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

3


Hệ thống treo ô tô thờng đợc phân loại dựa vào cấu tạo
của các bộ phận đàn hồi, bộ phận dẫn hớng và theo phơng
pháp dập tắt dao động.
1- Phân lo¹i hƯ thèng treo theo kÕt cÊu bé
phËn híng gåm:
-

HƯ thống treo phụ thuộc: Là hệ thống treo mà

bánh xe bên trái và bên phải đợc liên kết với nhau bằng
dầm cầu cứng (kết cấu dầm cầu liền), cho nên khi một
bánh xe bị dịch chuyển. Ưu điểm của Hệ thống treo phụ
thuộc là cấu tạo đơn giản rẻ tiền và đảm bảo độ êm
dịu khi chuyển động cần thiết cho các xe có tốc độ
chuyển động không cao lắm. Nếu hệ thống treo phụ
thuộc có phân tử đàn hồi loại nhíp thì nó làm đợc cả
nhiệm vụ của bộ phận dẫn hớng. (Hình 1.1)

Hình 1.1 Sơ đồ các hệ thống treo
điển hình .
a-Hệ thống treo phụ thuộc b-hệ thống treo độc
lập

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

4


c,d-Hệ thống treo cân bằng

Hệ thống treo độc lập: Là hệ thống treo mà

-

bánh xe bên trái và bánh xe bên phải không có liên kết
cứng. Do đó, sự dịch chuyển 1 bánh xe không gây nên
sự dịch chuyển của bánh xe kia. Tuỳ theo mặt phẳng
dịch chuyển của bánh xe mà ngời ta phân ra hệ thống
treo độc lập có sự dịch chuyển của bánh xe trong mặt
phẳng ngang, trong mặt phẳng dọc và đồng thời trong
cả 2 mặt phẳng dọc và ngang. Hệ thống treo độc lập
đợc sử dụng ở xe có kết cấu rời. Ưu điểm là đảm bảo đợc độ êm dịu cao cho xe. Nhng kết cấu phức tạp, giá
thành đắt nên chỉ sử dụng ở cầu trớc ô tô con.
Hệ thống treo cân bằng: Dùng ở xe có tính năng

-

thông qua cao với 3 hoặc 4 cầu chủ động để tạo mối
quan hệ phụ thuộc giữa 2 hàng bánh xe ở 2 cầu liền
nhau.
2. Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo và
phần tử đàn hồi:
-

Phần tử đàn hồi làm bằng kim loại gồm: Nhíp lá, lò

xo, con xoắn.
-

Phần tử đàn hồi là khi nén gồm: Phần tử đàn

hồi khi nén có bình chứa là cao su kết hợp với sợi vải bọc
cao su làm cốt; dạng màng phân chia và màng liên hợp.
-

Phần tử đàn hồi là thuỷ khí có loại kháng áp và

loại không kháng áp.

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

5


-

Phần tử đàn hồi là cao su có loại làm việc ở chế

độ nén và làm việc ở chế độ xoắn.
3. Phân loại hệ thống treo theo phơng pháp
dập tắt dao động:
- Dập tắt dao động nhờ các giảm chấn thuỷ lực gồm
giảm chấn dạng đòn và dạng ống.
- Dập tắt dao động nhờ ma sát cơ học ở phần tử đàn
hồi và trong phần tử hớng

1.1.3 Yêu cầu đối víi hƯ thèng treo:
1. PhÇn tư híng
PhÇn tư híng cã nhiệm vụ truyền các lực dọc, lực
ngang và mô men từ mặt đờng lên khung xe (hay vỏ
xe). Động học của phần tử dẫn hớng xác định đặc tính
dịch chuyển của bánh xe đối với khung xe và ảnh hởng
tới tính ổn định và tính quay vòng của ô tô. Để thực
hiện chức năng, nhiệm vụ trên, phần tử hớng cần đảm
bảo các yêu cầu cơ bản sau:
+ Giữ nguyên động học bánh xe khi ô tô chuyển
động. Điều này có

nghĩa là khi bánh xe chuyển động

thẳng đứng, các góc đặt bánh xe, các chiều rộng, chiều
dài cơ sở, phải giữ nguyên. Dịch chuyển bánh xe theo
chiều ngang (thay đổi chiều rộng cơ sở) sẽ làm lốp mòn
nhanh và tăng sức cản chuyển động của ô tô trên nền
đất mềm. Dịch chuyển bánh xe theo chiều dọc, tuy có
giá trị thứ yếu nhng không gây nên sự thay đổi động
học của chuyển động lái. Thay đổi góc doÃng của bánh
xe dẫn hớng là điều nên tránh, vì nó kèm theo hiện tợng

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

6


mô men hiệu ứng con quay, làm cho bánh xe tự động
quay quanh trục đứng. Khi bánh xe lăn với góc nghiêng lớn,

sẽ làm lốp mòn, sinh ra phản lực ngang lớn làm xe khó
bám đờng.
+ Với các bánh xe dẫn hớng nên tránh sự thay đổi góc
nghiêng vì khi thay đổi làm trụ đứng nghiêng về
sau, nên độ ổn định của xe kém đi. Khi bánh xe dịch
chuyển thẳng đứng cũng làm thay đổi độ chụm bánh
xe (thay đổi góc ), làm thay đổi quĩ đạo chuyển
động của ô tô làm cho ô tô không bám đúng đờng.
+ Đảm bảo truyền lực ngang, lực dọc, mô men từ
bánh xe lên khung xe mà không gây biến dạng rõ rệt,
không làm dịch chuyển các chi tiết của bánh treo.
+ Giữ đợc đúng động học của dẫn động lái, nghĩa
là sự dịch chuyển thẳng đứng và sự quay quanh trụ
đứng của bánh xe không phụ thuộc vào nhau.
+ Độ nghiêng của thùng xe trong mặt phẳng ngang
phải bé. Bộ phận hớng có ảnh hởng đến khoảng cách
giữa các phần tử đàn hồi (khoảng cách nhíp), tuỳ theo
bộ phận hớng mà ta có khoảng cách này lớn hay bé, bộ
phận nhíp còn ảnh hởng đến vị trí tâm của độ
nghiêng bên.
+ Bộ phận hớng phải đảm bảo bố trí hệ thống treo
trên ô tô thuận tiện.
+ Kết cấu bộ phận hớng đơn giản dễ sử dụng, chăm
sóc, bảo dỡng.
+ Trọng lợng phải nhỏ, đặc biệt là phần không đợc
treo.

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

7

Hiện nay hệ thống treo trên ô tô có thể chia thành 3
loại (cách phân loại theo mối quan hệ phần tử hớng). Đó là
hệ thống treo độc lập, hệ thống treo phụ thuộc, hệ thống
treo cân bằng.
2. Phần tử đàn hồi:
Phần tử đàn hồi dùng để nối đàn hồi giữa bánh xe và
thân xe, làm giảm các va đập đột ngột từ đờng lên, đảm
bảo độ êm dịu cần thiết khi ô tô chuyển động.
Để thực hiện các nhiệm vụ trên, phần tử đàn hồi phải
có độ cứng phù hợp với tải trọng của xe, nhằm tạo ra dao
động với tần số thấp của thân xe theo yêu cầu đề ra (do
tải trọng của xe thực tế là luôn biến động, có lúc ô tô đủ
tải, có lúc ô tô non tải, do vậy cần thiết phải có phần tử
đàn hồi thay đổi độ cứng theo tải trọng)Chuyển dịch
của phần tử đợc treo không quá lớn. Kết cấu nhỏ gọn, đảm
bảo trọng tâm xe thấp. Làm việc tin cậy an toàn, tuổi thọ
cao, chăm sóc bảo dỡng đơn giản, thuận tiện, quá trình
làm việc êm dịu không có sự va đập cứng.
3. Phần tử giảm chấn.
Giảm chấn để dập tắc các dao động của thân xe và
lốp xe bằng cách chuyển cơ năng của các dao động thành
điện năng, đảm bảo độ êm dịu cần thiết cho xe khi
chuyển động. Trên ô tô hiện nay chủ yếu sử dụng giảm
chấn thuỷ lực.
Để đảm bảo thực hiện đợc nhiệm vụ trên, giảm chấn
cần phải:
+ Dập tắt nhanh các dao động của thân xe có tần số
và biên độ lớn.

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

8


+ Dập tắt chậm các dao động của thân xe có tần số
và biên độ nhỏ.
+ Hạn chế các lực truyền qua giảm chấn lên thân xe.
+ Làm việc ổn định khi ô tô chuyển động trong các
điều kiện đờng xá khác nhau và nhiệt độ không khí khác
nhau.
+ Có tuổi thọ cao.
+ Trọng lợng, kích thớc bé, giá thành hạ.
Hiện nay trên ô tô đang đợc sử dụng một số loại giảm
chấn nh:
+ Theo tỷ số của hệ số cản nén và hệ số cản trả

( Kn , Kt )
- Loại tác dụng 2 chiều đối xứng ( K n = K t )
- Loại tác dụng 2 chiều không đối xứng ( K n < K t )
- Loại tác dụng 1 chiều ( K n = 0 )
+ Theo dạng giảm chấn ta có
- Giảm chấn đòn
- Giảm chấn ống
+ Có hay không có van giảm tải
Ngày nay trên các xe đợc dùng phổ biến là loại giảm
chấn 2 chiều không đối xứng có van giảm tải và loại giảm
chấn ống đợc dùng rộng rÃi hơn
1.2. Phân tÝch kÕt cÊu hƯ thèng treo.

1.2.1. HƯ thèng treo phơ thuộc
Phần lớn ô tô và xe có bánh sử dụng trong quân đội loại
1 cầu và 2 cầu chủ động ®Ịu cã hƯ thèng treo phơ thc
®èi víi phÇn tư đàn hồi nhíp (UAZ-469,GAZ-66,ZIL-131,

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

9


URAL-375, KRAZ-255, LRDM-2). Trên hình (1.2 )thể hiện
cấu tạo của hƯ thèng treo tríc lo¹i nhÝp nưa e lÝp cđa xe
GAZ-66. Để tăng độ bền lâu tất cả các lá nhíp đều đợc
nhiệt luyện ở mặt trên. Để tránh xê dịch các lá nhíp với
nhau ngời ta sử dụng bu lông giữa và 4 lá nhíp. Các đai
nhíp đợc tán chặt vào 1 trong các lá nhíp và đợc bắt chặt
bằng các bu lông các lá nhíp 15 có chiều dài không nh nhau
đợc ghép thành bộ và bắt chặt với dầm cầu bằng các bu
lông chữ U13, đệm trên 2 và đệm dới 12. Khi ghép các lá
nhíp thành bộ ngời ta bôi mỡ chì vào bề mặt tiếp xúc
giữa các lá nhíp với nhau. Đầu của lá nhíp thứ nhất và các lá
nhíp thứ hai đợc uốn cong sau đó tán chặt với các đệm
trên 1 và đệm dới 18 ở gối trớc và đợc cố định trong các
gối đỡ nhíp 6 và 16 và các bu lông. ở gối trớc ngời ta đặt
thêm đệm tựa cao su phụ 17 dùng để truyền lực đẩy từ
cầu xe lên khung xe và không cho phép các lá nhíp dịch
chuyển. Việc bố trí các đầu lá nhíp trong các ụ cao su cho
phép không cần bôi trơn trong quá trình sử dụng và các lá
nhíp không phải chịu ứng suất xoắn và tăng tuổi thọ của
các lá nhíp. Ngoài ra các gối cao su này còn dập tắt đợc

các rung động. Nhợc điểm chính của các kịp nhíp trong
các gối cao su này là tăng dịch chuyển của cầu xe ®èi víi
khung xe khi phanh. C¸c vÊu cao su 3 và 7 có tác dụng hạn
chế hành trình dịch chuyển của bánh xe và hạn chế độ
uốn của nhíp, hơn nữa nó còn làm tăng độ cứng của nhíp
vì khi nó tì vào nhíp thì chiều dài làm việc của nhíp sẽ
giảm đi. Phơng pháp cố định nhíp kiểu này đợc áp dụng
rộng rÃi trên các ô tô vận tải.

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

10


Trên ô tô URAL-375 và ZIL-131 đầu trớc của nhíp đợc
nối với giá bắt bắt nhíp lên khung qua tai 32 và chốt nhíp
28. Chốt nhíp đợc định vị trong giá nhờ bu lông kéo 33.
ống bạc 29 đợc chế tạo từ gang nhiệt luyện và đợc ép vào
tai nhíp. Chốt đợc bôi trơn bằng mỡ qua vú mỡ 27.
Các đầu phía sau của nhíp có gối trợt. Những đầu này
nằm trong các tai của các giá đỡ sau khi và trợt trên cam 13.
ở đầu trợt của lá nhíp gốc có đặt đệm 12 và để giảm
mài mòn cho nhíp.
ở nhíp trớc ô tô ZIL-131. Để chống lại sự dịch ngang
ngời ta làm các lá nhíp có 2 phần lồi (rốn nhíp). Các phần
lồi này nằm trong phần lõm của các lá nhíp lân cận.

Hình 1.2: Hệ thống treo trớc ôtô GAZ-65
1.Gối nhíp phía trên; 2. Tấm đệm ; 3. Vấu cao su; 4.
Lớp đệm; 5. Giá bắt gối nhíp sau; 6.16. Nắp; 7. Vấu cao

su phụ; 8. Bạc cao su lắp giảm chấn trên giá; 9. Chốt; 10.
Giảm chấn; 11. Giá bắt giảm chấn với dầm cầu; 12. Tấm

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

11


đệm; 13. Bu lông quang nhíp; 14. Giá; 15. Nhíp; 17. Đệm
chặn; 18. Gối đệm dới.
ở đa số các xe con các đầu của nhíp nối với khung xe
nhờ chốt và tai nhíp ở 1 đầu còn đầu kia thì nhờ cần
lắc. Giữa các chốt và các tai nhíp có ống bọc cao su. Mối
liên kết này đảm bảo không cần bôi trơn trong quá trình
sử dụng và giảm đợc rung động truyền lên khung.
ở 1 số ô tô vận tải quân sự hạng lớn do phải chạy trên
các địa hình khác nhau nên tải trọng tác dụng lên nhíp
thay đổi trong 1 khoảng rộng. Do đó nhu cầu độ cứng
của nhíp có thể thay đổi đợc để đảm bảo độ êm dịu
chuyển động khi hoạt động ở các địa hình. Để thoả mÃn
nhu cầu này, ở hệ thống treo sau của 1 số ô tô vận tải có
sử dụng bộ nhíp phụ hoặc lò xo. ở tải trọng nhỏ thì nhíp
chính làm việc khi tải trọng tăng cho đến khi 2 đầu nhíp
phụ tì vào các vấu cao xu trên khung xe thì nhíp phụ bắt
đầu làm việc cùng với nhíp chính, do đó độ cứng của
nhíp đợc tăng lên. Kết cấu này đợc dùng trên ô tô ZIL-130,
GAZ-53A
Bộ nhíp phụ có thể đặt dới nhíp chính. Nhíp phụ
đặt dới có u điểm là làm cho độ cứng của cả hệ thống lăn
đều đặn hơn so với trờng hợp đặt trên.

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

12


Hình 1.3: Hệ thống treo trớc của ôtô ZIL-131
1. Giá nhÝp tríc; 2. NhÝp; 3. TÊm ®Ưm; 4. VÊu cao su;
5.Miếng đệm; 6. Giảm chấn; 7. Giá trên của giảm chấn; 8.
Tấm đệm; 9. Mặt tỳ; 10. Vấu cao su phụ; 11. Giá sau; 12.
Đệm lá nhíp gốc; 13. Đệm trợt; 14. Chốt; 15. Đệm; 16. Bu
lông; 17. ống bạc chặn; 18. Bạc cao su; 19. Chốt lắp giảm
chấn; 20. Đệm; 21. Giá dới của giảm chấn; 22. Định vị tấm
đệm; 23. Tấm đệm; 24. Đệm nhíp; 25. Đai ốc; 26. Bu lông
chữ u; 27. Vú mỡ; 28. Chốt nhíp; 29. ống bạc; 30. Tấm đệm
lá nhíp gốc; 31. Bu lông chữ u; 32. Giá bắt nhíp; 33. Bu
lông.
ở hệ thống treo phụ thuộc, nhíp luôn làm việc với
trạng thái ứng suất phức tạp do tải trọng động lặp lại nhiều
lần. ứng xuất gây nguy hiểm cho nhíp là ứng xuất uốn do
lực thẳng đứng từ mặt đờng tác dụng lên bánh xe. Do đó
nhíp gồm nhiều tấm lò xo lá (gọi là lá nhíp) xếp chồng lên
nhau tạo thành 1 dầm có tính chống uốn đều.
Hệ thống treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp
có cấu tạo đơn giản vì các lá nhíp vừa làm nhiệm vụ của
phần tử đàn hồi vừa làm nhiệm vụ của phần tử hớng, đơn

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

13

gi¶n trong b¶o dìng kü tht lèp xe sÏ Ýt bị mòn khi quay
vòng vì chỉ có khung xe nghiêng còn cầu xe không bị
nghiêng. Nhợc điểm của hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp
là: Có khối lợng phần treo lớn, do vậy giảm độ êm dịu
chuyển động; khó có đợc hệ treo mềm vì để có hệ treo
mềm cần phải nâng cao khung (vỏ) so với cầu xe; xác suất
xuất hiện dao động của bánh xe dẫn hớng lớn, do vậy ảnh
hởng xấu tới ổn định chuyển động thẳng; tuổi thọ của
các lá nhíp nhỏ. Để tăng tuổi thọ lá nhíp ngời ta áp dụng
phơng pháp gia công phun hạt vào mặt trên các lá nhíp, sử
dụng nhíp có tiết diện ngang hợp lý, cố định các đầu
nhíp bằng các phần tử cao su, bôi mỡ giữa các lá nhíp
hoặc các tấm đệm giữa các lá nhíp (đệm bằng chất dẻo,
bằng đồng hoặc hợp kim chống mòn), đánh bóng bề mặt
các lá nhíp.

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

14


Hình 1.4: Kết cấu nhíp chính và phụ của hệ thống treo có
độ cứng thay đổi
1. Nhíp chính và nhíp phơ; 2. èng b¹c chèt nhÝp; 3,4,5.
Quang nhÝp; 6. B¹c tỳ đai nhíp và bu lông; 7. Đệm tỳ bắt
nhíp; 8. Chốt nhíp; 9. Đệm; 10. Bu lông quang nhíp; 11. Bu
lông; 12. Đai ốc.
1.2.2. Hệ thống treo cân bằng.

ở các xe ô tô nhiều cầu, do tải trọng đặt lên các cầu
lớn nên thờng sử dụng hệ thống treo cân bằng để bảo
đảm sự phân bố tải trọng tĩnh lên các cầu là nh nhau tuỳ
theo giá trị tải trọng chuyển chở khác nhau. Ô tô 3 cầu chủ
động dùng trong quân sự thờng cầu thứ 2 và thứ 3 bố trí
đặt gần nhau và thờng đợc bố trí chung một hệ thống
treo cân bằng. Đối với ô tô 4 cầu thì bố trí 2 cầu phía trớc
gần nhau và hai cầu phía sau gần nhau để dùng với hệ
thống treo cân bằng. Trên (hình 1.5) đa ra ví dụ sơ đồ
cấu tạo hệ thống treo cân bằng. ở sơ đồ (hình 1.5) là hệ
thống treo cân bằng có phần tử đàn hồi là nhíp, còn phần
tử dẫn hớng dùng các thanh giăng cầu; ở hình V.6 b sử dụng
nhíp vừa làm nhiệm vụ của phần tử đàn hồi vừa làm
nhiệm vụ của phần tử dẫn hớng.

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

15


Hình 1.5 a: Hệ thống treo cân bằng với cơ cấu hớng dùng các thanh
giằng cầu

Hình 1.5 b: Hệ thống treo cân bằng sử dụng nhíp để chuyển
các lực dọc.

Khi sử dụng hệ thống treo cân bằng, trong trờng hợp ô
tô chuyển động trên địa hình gồ ghề, các bánh xe có thể
bảo đảm luôn tiếp xúc với bề mặt đờng, do vậy mà nâng
Sinh viên: Phạm Văn Vơng

16


cao tính năng thông qua cho ô tô. Ngoài ra, hệ thống treo
cân bằng có u điểm là cho phép trục của cầu giữa và cầu
sau lệch một góc khá lớn (kr 24 0) để bảo đảm khả năng
bám của các bánh xe với bề mặt đờng (hình 1.6).

Hình 1.6: Sơ đồ biến dạng xoắn của treo cân bằng
khi các cầu bị
nghiêng trong mặt phẳng ngang
Hệ thống treo của cầu sau và cầu giữa của các ô tô
ZIL-131, URAL-357 và KRAZ-255B là hệ thống treo cân
bằng trên hai bộ nhíp dọc nửa êlíp. Hệ treo này bảo đảm
sự bằng nhau của các tải trọng thẳng đứng trên cầu giữa
và cầu sau.
Hệ thống treo 2 cầu sau của ô tô ZIL-131 đợc thể hiện
trên (hình 1.7). Bộ nhíp 1 gồm có 15 lá nhíp đợc ghép với
nhau bằng các đai nhíp. Nhíp 1 có phần giữa nằm trên
moay ơ của trục cân bằng và đợc cố định với nó bằng các

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

17


bu lông 4 (chữ U). Các đầu của nhíp nằm trong các lỗ của
giá đỡ 2 ở trên dầm cầu, chúng có thể trợt trong các lỗ nhíp
khi bị uốn. Chuyển dịch của các cầu lên trên bị hạn chế

bằng các gối tựa cao su, còn chuyển dịch xuống phía dới bị
hạn chế bởi nhíp. ở moay ơ trục cân bằng có 2 ống bạc
làm bằng hợp kim chống mòn. Để hạn chế dịch dọc trục thì
moay ơ đợc cố định với trục nhờ đai ốc có dạng cắt 9. Đai
ốc này đợc xiết chặt nhờ bu lông.
Những lực ngang tác dụng lên moay ơ 11 đợc truyền
qua các vòng đệm 24. ở moay có các lỗ đổ dầu và lỗ xả
dầu, vòng bít ngăn dầu dò rỉ ra ngoài. Các lỗ đợc đóng lại
nhờ nút 6.
Bộ nhíp của hệ treo cân bằng truyền các lực thẳng
đứng và lực ngang từ cầu lên khung xe. Các lực dọc và mô
men phản lực đợc truyền qua hai thanh giằng cầu 13 ở
phía trên và bốn thanh giằng cầu phía dới các thanh giằng
cầu đợc nối khớp với các giá đỡ cầu xe và giá đỡ trục cân
bằng. Các khớp này trong quá trình sử dụng không tháo rời.
Khớp gồm có chốt cầu 29, chụp bảo vệ 30, nắp 27 và các
đệm lót bằng vải đợc tẩm hợp chất đặc biệt. Nếu các lớp
vải này hỏng thì phải thay toàn bộ khớp. Hình 1.7.

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

18


Sinh viên: Phạm Văn Vơng

19


Hình 1.7: Treo sau ôtô ZIL-131

1. Nhíp; 2. Gối tỳ nhíp trên dầm cầu; 3. Đệm nhíp; 4. Bu
lông chữ U; 5. Chốt; 6. Nút tra dầu; 7. Bu lông; 8. Nắp đậy; 9.
Đai ốc cắt; 10. Trục cân bằng; 11. Moay ơ; 12. Giá đỡ trục treo
sau; 13. Thanh giằng cầu; 14. Giá kẹp treo sau lên khung xe; 15.
Đòn phản lực phía dới; 16. Vấu cao su; 17. Bu lông để ép chốt
đòn phản lực; 18. Đòn phản lực phía trên; 19. Quang nhíp;
20,21. Vòng làm kín; 22. Vòng bíp; 23. Đệm lót nhíp; 24. Đệm
chặn; 25. Trục cân bằng; 26. Vòng chặn; 27. Nắp khớp nối
thanh giằng; 28. Nắp bao kín; 29. Chót cầu; 30. Chụm bảo vệ
chốt.

Trên (hình 1.8) thể hiện kết cấu hệ thống treo sau
cân bằng ở ô tô URAL-4320, URAL-357. Cấu tạo của chúng
tơng tự nh ở ô tô ZIL-131. Điểm khác chủ yếu là các thanh
giằng có các khớp tự điều chỉnh và bôi trơn bằng mỡ. Các
khớp này có bạc đệm dạng nêm, chốt dạng cầu cùng lò xo và
nắp bịt kín. ở xe URAL-375, hạn chế sự dịch chuyển
xuống dới nhờ cáp hành trình trả. Ngoài u điểm về việc
bảo đảm khả năng bám của các bánh xe trên bề mặt đờng
khi chuyển động trên địa hình, ở hệ thống treo cân
bằng còn cho phép giảm đợc hành trình chuyển của
khung (hoặc vỏ xe) đi một nửa khi bánh xe này dịch
chuyển tơng đối với bánh xe kia. Hình 1.8

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

20


Hình 1.8: Hệ thống treo cầu giữa và cầu sau «t« URAL4320

1. NhÝp; 2. Bu l«ng ch÷ U; 3. Khung xe; 4. Thanh giằng
cầu phía trên; 5. Giá bắt trục cân bằng lên khung; 6. Giá
đỡ nhíp trên dầm cầu; 7. Nút tra dầu; 8. Nắp chụp trục
cân bằng; 9. Đai ốc; 10. Bu lông; 11. Moay ơ; 12. Chốt cầu;
13. Giá bắt trục cân bằng; 14. Trục cân bằng; 15. Thanh
giằng cầu phía dới.

Trên (hình 1.9) là kết cấu treo cân bằng hai cầu sau ô
tô KRAZ-255B. Tất cả các lá nhíp đợc bắt chặt nhờ bu lông
7 và đợc kẹp trên ổ trục cân bằng nhờ hai bu lông chữ U.
Đầu cuối của lá nhíp gốc đợc tỳ trên bề mặt đặc biệt để
tránh mòn cho dầm cầu. Bề mặt tựa có bán kính cong,
nhờ vậy mà khi trợt trên đó gần đúng có thể xem là lăn. Do
vậy cho phép tăng tuổi thọ cho lá nhíp gốc một cách đáng
kể.

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

21


Hình 1.9: Treo sau ôtô KRAZ-255B
1. Khung; 2. Cầu chủ động; 3. Thanh giằng cầu phía
trên; 4. Nhíp; 5. Giá bắt thanh giằng cầu; 6. Đệm; 7. Bu
lông trung tâm bắt nhíp; 8. Thanh giằng cầu phía dới; 9.
Đệm phía dới; 10. Bu lông chữ U; 11. Đai ốc; 12. Giá treo ổ
trục cân bằng; 13. Nút tra dầu; 14. Đai ốc hÃm; 15. Đệm
hÃm; 16. Nắp; 17. Trục cân bằng; 18. Đệm đai ốc hÃm; 19.
Đai ốc bắt chặt; 20. Nút; 21. Đệm giảm chấn; 22,23. Đệm
chốt cầu; 24. Chốt cầu; 25. Vòng làm kín; 26. Đai ốc bắt

thanh giằng.
Cầu giữa và cầu sau tạo thành hệ thống lắc qua trục
cân bằng và các thanh giằng cầu (6 thanh) nh ở các xe ZIL131 và URAL-4320, 3 thanh giằng cho một số cầu gồm hai
đòn trên 8 và một đòn trên 3.

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

22


Để bảo đảm khả năng làm việc của treo cần định kỳ
một lần trong năm vào thời điểm chuyển sang mùa đông,
tiến hành bôi trơn tất cả các lá nhíp để chống mòn. Khi
đó cần khử tất cả các mỡ cũ và bụi bẩn và cả các vết mòn,
sau đó tiến hành bôi trơn bề mặt làm việc của nhíp bằng
mỡ chì.
ổ trục cân bằng cần đợc bôi trơn bằng dầu. Khi tra
dầu cần theo dõi mức dầu đến ngang miệng lỗ. Ngoài
việc bôi trơn các vị trí nh giới thiệu ở trên, trong quá trình
sử dụng chú ý nếu lá nhíp gốc thứ nhất mòn quá 1/2 chiều
dày thì cần đảo vị trí lá thứ nhất cho lá thứ hai. Trong trờng hợp mẻ hoặc vỡ lá nhíp thứ nhất ở vị trí mòn thì việc
thay đổi vị trí cho l¸ thø 3 chØ cho phÐp khi l¸ nhÝp đó
có đầu cuối vẫn nằm trong tai nhíp và bảo đảm làm việc
bình thờng của ba lá khi cầu dịch chuyển xuống dới.
1.2.3. Hệ thống treo độc lập với phần tử đàn hồi
là thanh xoắn
ở hệ thống treo độc lập thờng sử dụng lò xo trụ hoặc
thanh xoắn là phần tử đàn hồi. Trong quá trình sử dụng
không cần phải bôi trơn, không sợ bụi bẩn và có độ bền
cao. Nhợc điểm chính của hệ thống treo độc lập là kết

cấu dẫn động đến các bánh xe phức tạp, tăng số lợng khớp
nối đồng thời tăng khối lợng công việc chăm sóc bảo dỡng
kỹ thuật, trọng tâm xe thay đổi khi thân xe dao động.
Hệ thống treo độc lập thờng đợc sử dụng ở các cầu bị
động dẫn hớng của các xe cao tốc. Phần lớn các ô tô con
hiện nay có các bánh xe cầu trớc không chủ động và sử
dụng treo độc lập.

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

23


1. Hệ thống treo độc lập với phần tử đàn hồi là
thanh xoắn
Hệ thống treo độc lập với phần tử đàn hồi là thanh
xoắn đợc áp dụng trên một số ô tô vận tải loại lớn MAZ và xe
bọc thép chở bộ binh BTR-60PB và trên một số xe con. So
với phần tử đàn hồi lò xo hoặc nhíp lá thì thanh xoắn có
khả năng dự trữ năng lợng lớn hơn, dễ bố trí trên xe, có độ
bền cơ học và tuổi thọ cao hơn.
Trên (hình 1.10) và (hình 1.11) ®a ra cÊu t¹o hƯ
thèng treo ®éc lËp cđa xe bäc thÐp chë bé binh BTR-60PB.
Bé phËn dÉn híng sư dụng loại hai đòn, dạng hình thang với
các bánh xe dịch chuyển trong mặt phẳng ngang. Các
đòn treo dùng thép dập hàn. Chúng đợc nối với vỏ xe và với
bánh xe qua các ống bạc cao su. Các ống bạc cao su này
bảo đảm mối liên kết động không cần bôi trơn và dập tắt
đợc các rung động truyền từ bánh xe lên vỏ xe.
Bộ phận dẫn hớng dạng hình thang hai đòn treo đợc

sử dụng nhiều ở hệ treo độc lập của các xe hiện nay. Kết
cấu này bảo đảm độ tin cậy cao khi truyền lực và bảo
đảm thoả mÃn động học dịch chuyển của bánh xe với vỏ
xe. Hình 1.10

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

24


Hình 1.10: Hệ thống treo trên xe bọc thép BTR-60PB (ở
bánh xe thứ
nhất và thứ 2)
1. Gối hạn chế hành trình trả; 2. Đòn trả; 3. Giá chặn
hành trình trả; 4. Gối hạn chế hành trình nén; 5. Giảm
chấn ống; 6. Bu lông xiết chặt; 7. Cơ cấu điều chỉnh
thanh xoắn; 8. Bu lông; 9. Bu lông chặn; 10. Giá tỳ bu lông
chặn của cơ cấu điều chỉnh thanh xoắn; 11. Đòn dới.
Phần tử đàn hồi của hệ thống treo gồm có thanh
xoắn 10 đợc lắp ghép trong trục rỗng cùng với đòn treo dới
9 (hình 1.11). Một đầu của thanh xoắn đợc lắp ghép
then hoa với ống 7, đầu kia đợc lắp ghép then hoa với khớp
của cơ cấu điều chỉnh 2. Đòn treo của khớp điều chỉnh
đợc nối với vỏ xe nhờ ống điều chỉnh 4 và vít 3. Các thanh
xoắn đợc nhiệt luyện và tạo ứng suất d về một phía lớn
hơn giới hạn đàn hồi, do vậy cải thiện đợc đặc tính đàn
hồi của chúng. Hình 1.11

Sinh viên: Phạm Văn Vơng

25