(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở hyundai HD78

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.87 MB, 93 trang )

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

THIẾT KẾ XE TẢI TỰ ĐỖ BA CHIỀU TRÊN CHASSIS
XE CƠ SỞ HYUNDAI HD78

Sinh viên thực hiện: ĐINH NHƯ SƠN

Đà Nẵng – Năm 2019

TÓM TẮT
Tên đề tài: Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78
Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn
Số thẻ SV: 103150152

Lớp: 15C4B

Thông qua tìm hiểu thị trường xe ô tô tự đổ tại nước ta, em thấy rằng sản phẩm xe tự
đổ chủ yếu tháo dỡ hàng hóa về phía sau. Do đó bản thân đã nảy sinh ý tưởng tính toán
và thiết kế ô tô tự đổ có thể tháo dỡ hàng hóa theo ba chiều khác nhau.
Xe được thiết kế dựa trên chassis của xe nhập khẩu giúp giảm giá thành sản phẩm
trong nước, giải quyết vấn đề việc làm cho lao động nếu sản phẩm được ứng dụng vào
thị trường sản phẩm trong nước và làm phong phú sản phẩm xe tự đổ trong nước.
Từ các thông số của xe cơ sở, tải trọng tối đa mà chassis xe cơ sở tiến hành thiết kế
thùng tự đổ ba chiều, lựa chọn thiết bị nâng hạ thùng và thiết bị cung cấp nguồn động
lực.
Trong tập đồ án này, với nhiệm vụ "Thiết kê ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ
sở Hyundai HD78" vì vậy nội dung của em làm xoay quanh việc giải quyết vấn đề thiết
kế ô tô tự đổ ba chiều.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Đợc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Đinh Như Sơn
Số thẻ sinh viên: 103150152
Lớp:15C4B
Khoa: Cơ khí Giao thông
Ngành: Kỹ thuật Cơ khí
1. Tên đề tài đồ án:
Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Theo tài liệu nhà sản xuất và số liệu của sản phẩm.
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
Chương 1: Mục đích ý nghĩa đề tài
Chương 2: Giới thiệu xe cơ sở Hyundai HD78
Chương 3: Phân tích phương án đặt ben và chọn phương án
Chương 4: Thiết kế thùng ben chassis ben và cải tạo chassis xe cơ sở
Chương 5: Kiểm tra tính ổn định của ô tô sau cải tạo
Chương 6: Tính toán kiểm tra hệ thống nâng ben
Chương 7: Tính bền một số chi tiết mới thiết kế
Chương 8: Kiểm tra chất lượng kéo của xe đã cải tạo
Kết luận

5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
- Bản vẽ 1: Tởng thể chassis xe cơ sở Hyundai HD78
(1A3)
- Bản vẽ 2: Phương án đặt ben
(1A3)
- Bản vẽ 3: Kết cấu thùng ben
(1A3)
- Bản vẽ 4: Lắp đặt xylanh thủy lực
(1A3)
- Bản vẽ 5: Gối xoay thùng tự đổ
(1A3)
- Bản vẽ 6: Bộ trích công suất dẫn động bơm
(1A3)
- Bản vẽ 7: Sơ đồ thủy lực của hệ thống nâng ben
(1A3)
- Bản vẽ 8: Tổng thể xe sau cải tạo
(1A3)
6. Họ tên người hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 03/09/2019
8. Ngày hoàn thành đồ án: 15/12/2019

Trưởng Bộ mơn
Kỹ tḥt Ơ tơ – Máy động lực

PGS.TS Dương Việt Dũng

Đà Nẵng, ngày tháng 12 năm 2019
Người hướng dẫn

TS. Nguyễn Hoàng Việt

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt khoảng thời gian làm đề tài tốt nghiệp, tôi đã gặt hái được nhiều kiến thức
chuyên ngành và khả năng giải quyết vấn đề của bản thân.
Lời đầu tiên tôi xin cảm ơn đến thầy Nguyễn Hoàng Việt, thầy đã tận tình hướng dẫn,
giúp đỡ để tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Cảm ơn sự động viên, giúp đỡ từ gia đình
và bạn bè.
Tôi đã phấn đấu và nỗ lực hết mình để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, song thời gian và
kiến thức bản thân còn hạn chế nên còn nhiều sai sót mong quý thầy cô và bạn đọc đóng
góp thêm ý kiến để đồ án tốt nghiệp được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 10 tháng 12 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Đinh Như Sơn

i

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài riêng của bản thân, đề tài không trùng lặp với bất kỳ
đề tài đồ án tốt nghiệp nào trước đây. Các thông tin, số liệu được sử dụng và tính toán
đều từ các tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, theo quy định.
Sinh viên thực hiện

Đinh Như Sơn

ii

MỤC LỤC

TÓM TẮT .....................................................................................................................
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ..............................................................................
LỜI CẢM ƠN ..............................................................................................................i
CAM ĐOAN ...............................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ .....................................................................vii
DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT........................................................ x
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
Chương 1: MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI ............................................................. 3
1.1. Mục đích đề tài .................................................................................................... 3
1.2. Ý nghĩa đề tài ...................................................................................................... 3
Chương 2: GIỚI THIỆU XE CƠ SỞ HYUNDAI HD78 .......................................... 4
2.1. Đặc điểm kỹ thuật chung .................................................................................... 4
2.2. Động cơ ................................................................................................................ 5
2.3. Hệ thống bôi trơn ................................................................................................ 5
2.3.1. Bơm dầu ............................................................................................................ 5
2.3.2. Bộ làm mát dầu .................................................................................................. 6
2.3.3. Bầu lọc dầu ........................................................................................................ 6
2.4. Ly hợp và hộp số ................................................................................................. 7
2.5. Khung xe ............................................................................................................. 7
2.6. Buồng lái.............................................................................................................. 8
2.7. Cầu xe .................................................................................................................. 8
2.8. Xăm lốp và bánh ................................................................................................. 9
2.9. Hệ thống lái ......................................................................................................... 9

2.10. Hệ thống phanh ................................................................................................. 9
2.11. Thiết bị điện ...................................................................................................... 9
Chương 3: PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN ĐẶT BEN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN ... 11
3.1. Các cơ cấu nâng hạ thùng................................................................................. 11
3.2. Loại ben một trụ đẩy trực tiếp ......................................................................... 11
3.2.1. Sử dụng loại xylanh một tầng ........................................................................... 11
3.2.2. Sử dụng loại xylanh nhiều tầng ........................................................................ 12
3.2.3. Phương án bố trí ben một trụ đẩy trực tiếp ....................................................... 12
iii

3.3. Loại ben một trụ đẩy gián tiếp ......................................................................... 14
3.3.1. Nâng gián tiếp với cơ cấu đòn bẩy di động ....................................................... 14
3.3.2. Nâng gián tiếp với cơ cấu đòn bẩy cố định ....................................................... 14
3.3.3. Phương án bố trí ben một trụ đẩy gián tiếp ....................................................... 14
3.4. Loại ben hai trụ đẩy kết hợp ............................................................................ 15
3.4.1. Đặc điểm.......................................................................................................... 15
3.4.2. Sơ đồ bố trí ...................................................................................................... 15
3.5. Giới thiệu hệ thống nâng ben một trụ đẩy trực tiếp ........................................ 16
3.5.1. Vị trí lắp đặt ..................................................................................................... 16
3.5.2. Góc đặt xylanh thủy lực ................................................................................... 17
3.5.3. Gối xoay .......................................................................................................... 17
Chương 4: THIẾT KẾ THÙNG BEN CHASSIS BEN VÀ CẢI TẠO CHASSIS
XE CƠ SỞ ................................................................................................................ 18
4.1 Đặc điểm kết cấu của thùng ben và chassis ben ............................................... 18
4.1.1. Yêu cầu ............................................................................................................ 18
4.1.2. Đặc điểm.......................................................................................................... 18
4.2. Thiết kế thùng ben ............................................................................................ 19
4.2.1. Các quy định về kích thước, khối lượng đối với xe tải...................................... 19
4.2.2. Các tham số kỹ thuật cơ bản của xe tự đổ ......................................................... 19

4.2.3. Xác định kích thước thùng xe........................................................................... 19
4.2.4. Thiết kế thùng ben ........................................................................................... 21
4.3. Sơ đồ thiết kế chassis ben ................................................................................. 23
4.4. Cải tạo chassis xe............................................................................................... 25
4.5. Tính toán khối lượng thùng và chassis ben...................................................... 26
4.5.1. Tính toán khối lượng thùng ben ....................................................................... 26
4.5.2. Tính toán khối lượng chassis ben ..................................................................... 29
Chương 5: KIỂM TRA TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA Ơ TƠ SAU CẢI TẠO ................. 31
5.1. Xác định tọa độ trọng tâm của ô tô .................................................................. 31
5.1.1. Tọa độ trọng tâm của xe cơ sở.......................................................................... 31
5.1.2. Tọa độ trọng tâm của xe cải tạo khi không tải .................................................. 32
5.1.3. Tọa độ trọng tâm của xe cải tạo khi đầy tải ...................................................... 33
5.2. Tính ổn định của ơ tơ khi đầy tải...................................................................... 35
5.2.1. Tính ổn định dọc tĩnh của ô tô .......................................................................... 35
5.2.2. Tính ổn định dọc động của ô tô ........................................................................ 38
iv

5.2.3. Tính ổn định động ngang của ô tô khi chuyển động trên đường nghiêng ngang 39
5.2.4. Tính ổn định ngang của ô tô khi chuyển động quay vòng trên đường nghiêng
ngang ......................................................................................................................... 41
Chương 6: TÍNH TỐN KIỂM TRA HỆ THỐNG NÂNG BEN.......................... 43
6.1. Giới thiệu hệ thống nâng ben đã chọn ............................................................. 43
6.1.1. Xylanh thủy lực ............................................................................................... 43
6.1.2. Bơm dầu .......................................................................................................... 43
6.1.3. Hộp trích công suất .......................................................................................... 44
6.1.4. Van phân phối .................................................................................................. 45
6.1.5. Van hạn chế ..................................................................................................... 46
6.1.6. Sơ đờ hệ thớng thủy lực nâng ben .................................................................... 46
6.2. Tính toán kiểm tra hệ thống nâng ben ............................................................. 47

6.2.1. Kiểm tra hành trình làm việc của xylanh lực .................................................... 47
6.2.2.Tính lực đẩy lớn nhất mà xylanh tạo ra ............................................................. 49
6.2.3. Tính bơm dầu ................................................................................................... 50
Chương 7: TÍNH BỀN MỘT SỐ CHI TIẾT MỚI THIẾT KẾ ............................. 52
7.1. Tính bền dầm ngang đáy thùng........................................................................ 52
7.1.1. Tính bền dầm ngang ngoài thùng ..................................................................... 52
7.1.2. Tính bền dầm ngang gắn gối xoay .................................................................... 54
7.2. Tính bền dầm dọc đáy thùng ............................................................................ 56
7.3. Tính bền gối xoay .............................................................................................. 57
Chương 8: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG KÉO CỦA XE ĐÃ CẢI TẠO ............... 59
8.1. Khái niệm và mục đích ..................................................................................... 59
8.2. Những thơng số cơ bản ..................................................................................... 59
8.3. Đường đặc tính ngồi của động cơ ................................................................... 60
8.4. Sự cân bằng công suất của ô tô......................................................................... 61
8.4.1. Phương trình cân bằng công suất của ô tô ........................................................ 61
8.4.2. Đồ thị cân bằng công suất ................................................................................ 64
8.5. Cân bằng lực kéo của ô tô ................................................................................. 65
8.5.1. Phương trình cân bằng lực kéo của ô tô ............................................................ 65
8.5.2. Đồ thị cân bằng lực kéo.................................................................................... 65
8.6. Nhân tố động lực học của ô tô .......................................................................... 67
8.7. Sự tăng tốc của ô tô ........................................................................................... 69
8.7.1. Xác định gia tốc của ô tô .................................................................................. 69
v

8.7.2. Thời gian tăng tốc của ô tô ............................................................................... 71
8.7.3. Quảng đường tăng tốc của ô tô ......................................................................... 73
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 77

vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

BẢNG 2.1 Các thông số kỹ thuật chassis xe Hyundai HD78
BẢNG 2.2 Bảng thông số kỹ thuật động cơ D4DD
BẢNG 2.3 Các thông số kỹ thuật của bơm dầu bôi trơn
BẢNG 8.1 Bảng tốc độ của xe ở các tay số khác nhau ứng với số vòng quay khác nhau
của trục khuỷu động cơ
BẢNG 8.2 Bảng công suất của động cơ ở các số vòng quay khác nhau
BẢNG 8.3 Bảng công suất cản ở các số vòng quay khác nhau
BẢNG 8.4 Bảng giá trị lực kéo ở các cấp số
BẢNG 8.5 Bảng biến thiên giá trị của Pω theo v
BẢNG 8.6 Bảng giá trị nhân tố động lực học của ô tô
BẢNG 8.7 Bảng giá trị đồ thị tia
BẢNG 8.8 Bảng giá trị gia tốc của ô tô ở các tay số khác nhau
BẢNG 8.9 Bảng thời gian tăng tốc của ô tô
BẢNG 8.10 Bảng quãng đường tăng tốc của ô tô
HÌNH 2.1 Xe cơ sở Hyundai HD78
HÌNH 2.2 Bơm dầu bôi trơn
HÌNH 2.3 Hộp số D4DD trang bị trên xe Hyundai HD78
HÌNH 2.4 Kết cấu dầm dọc
HÌNH 2.5 Buồng lái xe Hyundai HD78
HÌNH 2.6 Hệ thống truyền lực của xe Hyundai HD78
HÌNH 3.1 Sơ đồ bố trí xylanh một tầng
HÌNH 3.2 Sơ đồ bố trí xylanh nhiều tầng
HÌNH 3.3 Hệ thống nâng hạ thùng dùng xylanh thủy lực đặt ở đầu thùng
HÌNH 3.4 Hệ thống nâng thùng bằng xylanh thủy lực bố trí giữa thùng
HÌNH 3.5 Sơ đồ nâng gián tiếp với cơ cấu đòn bẩy di động

HÌNH 3.6 Sơ đồ nâng gián tiếp với cơ cấu đòn bẩy cố định
HÌNH 3.7 Sơ đồ bố trí loại ben hai trụ đẩy kết hợp
HÌNH 3.8 Kết cấu gối xoay sử dụng cho xe tự đổ ba chiều
HÌNH 4.1 Sơ đồ phân bố tải trọng
HÌNH 4.2 Sơ đồ tải trọng tác dụng phân bố lên các cầu
HÌNH 4.3 Kích thước dầm dọc của thùng ben
vii

HÌNH 4.4 Kích thước các đà ngang của thùng ben
HÌNH 4.5 Kết cấu của tấm đỡ phần đầu xylanh dưới đáy thùng ben
HÌNH 4.6 Kết cấu thùng hàng
HÌNH 4.7 Tiết diện ngang của đà dọc khung phụ
HÌNH 4.8 Tiết diện ngang của đà ngang khung phụ
HÌNH 4.9 Giá đỡ xylanh thủy lực
HÌNH 4.10 Kết cấu gối xoay trang bị trên xe
HÌNH 4.11 Kết cấu chassis ben
HÌNH 4.12 Kết cấu liên kết chassis ben và chassis xe
HÌNH 5.1 Sơ đồ phân bố lực trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78
HÌNH 5.2 Sơ đồ xác định tọa độ trọng tâm của xe khi không tải
HÌNH 5.3 Sơ đồ xác định tọa độ trọng tâm của xe khi đầy tải
HÌNH 5.4 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi đứng yên quay đầu lên dốc
HÌNH 5.5 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi đứng yên quay đầu xuống dốc
HÌNH 5.6 Sơ đồ lực và mômen tác dụng lên ô tô khi chuyển động lên dốc
HÌNH 5.7 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi xe chuyển động trên đường nghiêng ngang
HÌNH 5.8 Sơ đồ lực và mômen tác dụng lên ô tô khi chuyển động quay vòng trên
đường nghiêng ngang
HÌNH 6.1 Xylanh ULB 077-3-1045
HÌNH 6.2 Bơm bánh răng CBN - 6.3/2.1
HÌNH 6.3 Hộp trích công suất sử dụng trên xe Hyundai HD78

HÌNH 6.4 Van hạn chế
HÌNH 6.5 Sơ đồ mạch thủy lực nâng ben
HÌNH 6.6 Sơ đồ thùng và sơ đồ tính khi nâng thùng về phía sau
HÌNH 6.7 Sơ đồ thùng và sơ đồ tính khi nâng thùng sang hai bên
HÌNH 6.8 Sơ đồ tính lực nâng Ppmax của xylanh lực
HÌNH 7.1 Sơ đồ lực tác dụng lên dầm ngang ngoài
HÌNH 7.2 Biểu đồ nội lực trên thanh dầm ngang ngoài
HÌNH 7.3 Tọa độ trọng tâm mặt cắt ngang của dầm ngang ngoài
HÌNH 7.4 Sơ đồ lực tác dụng lên dầm ngang gắn gối xoay
HÌNH 7.5 Biểu đồ nội lực trên dầm ngang gắn gối xoay
HÌNH 7.6 Tọa độ tâm C của mặt cắt ngang dầm ngang gắn gối xoay
HÌNH 7.7 Sơ đồ lực tác dụng lên dầm dọc đáy thùng
HÌNH 7.8 Biểu đồ nội lực tác dụng lên dầm dọc
HÌNH 7.9 Tọa độ trọng tâm mặt cắt ngang dầm dọc tại tiết diện nguy hiểm
HÌNH 7.10 Sơ đồ kết cấu và lực tác dụng lên gối xoay
viii

HÌNH 8.1 Đường đặc tính ngoài của động cơ D4DD
HÌNH 8.2 Đồ thị cân bằng công suất của ô tô
HÌNH 8.3 Đồ thị cân bằng lực kéo của ô tô
HÌNH 8.4 Đồ thị tia theo nhân tố động lực học khi tải trọng thay đổi
HÌNH 8.5 Đồ thị gia tốc của ô tô
HÌNH 8.6 Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô có kể đến sự giảm tốc độ
chuyển động khi giảm số

ix

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU:
ε

Ne
ne
Nmax
nN

[-]
[kW]
[vòng/phút]
[kW]
[vòng/phút]

Tỷ số nén
Công suất hữu ích của động cơ
Số vòng quay của trục khuỷu ứng với một điểm bất kỳ
Công suất có ích cực đại
Số vòng quay ứng với công suất có ích cực đại

D
S

[mm]
[mm]

Đường kính piston
Hành trình piston

i
τ
Vh

[-]
[kỳ]
[cm3]

Số xylanh
Số kỳ
Thể tích công tác

ηe
Mmax
nM
Me
L
B
L0
B0
H
R

[%]
[N.m]
[vòng/phút]
[N.m]
[mm]
[mm]
[mm]

[mm]
[mm]
[m]

Hiệu suất có ích
Mômen xoắn cực đại
Số vòng quay ứng với mômen xoắn cực đại
Mômen xoắn của động cơ
Chiều dài cơ sở
Chiều rộng cơ sở
Chiều dài tổng thể
Chiều rộng tổng thể
Chiều cao tổng thể
Bán kính quay vòng

G0
G1

[kG]
[kG]

Khối lượng khung gầm
Khối lượng phân bố cầu trước

G2
Gben

[kG]
[kG]

Khối lượng phân bố cầu sau
Trọng lượng khung phụ

Gth
ρhh
ηhh
Vth
Lth

[kG]
[tấn/m3]
[-]
[m3]
[mm]

Trọng lượng thùng ben
Tỷ trọng vật liệu
Chỉ số hiệu suất tải trọng
Thể tích thùng tự đổ
Chiều dài lòng thùng tự đổ

Bth
Hth

[mm]
[mm]

Chiều rộng lòng thùng tự đổ
Chiều cao lòng thùng tự đổ
x

Gng

[kG]

Trọng lượng của người

σk
σch
ρ
δ
Gsth
Gbth
Gtrth
Gsauth
Gth

[MPa]
[MPa]
[kg/m3]
[mm]
[kG]
[kG]
[kG]
[kG]
[kG]

Ứng suất kéo
Giới hạn chảy

Khối lương riêng
Độ dày
Trọng lượng sàn thùng
Trọng lượng thành bên thùng
Trọng lượng thành trước thùng
Trọng lượng thành sau thùng
Trọng lượng thùng

Gchassisben [kG]
Z1
[N]

Trọng lượng chassis ben
Phản lực tác dụng lên cầu trước

Z2
hg
a

[N]
[mm]
[mm]

Phản lực tác dụng lên cầu sau
Tọa độ trọng tâm theo chiều cao
Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước

b
αL
Pω

v
Pf
Pj
Mf
φ

[mm]
[độ]
[N]
[m/s]
[N]
[N]
[N.m]
[-]

Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu sau
Góc nghiêng
Lực cản không khí
Vận tốc chuyển động
Lực cản lăn
Lực quán tính
Mômen cản lăn
Hệ số bám

g
Q
Dp
∆
ηQ
t

N
η
it
i0
Nk
Nt
ηt

[m/s2]
[m3/s]
[mm]
[-]
[-]
[s]
[kW]
[-]
[-]
[-]
[kW]
[kW]
[-]

Gia tốc trọng trường
Năng suất tính toán của bơm
Đường kính làm việc của piston
Hệ số rò rỉ
Hiệu suất của bơm bánh răng
Thời gian nâng thùng
Công suất bơm
Hiệu suất tổng hợp

Tỷ số truyền hệ thống truyền lực
Tỷ số truyền của truyền lực chính
Công suất truyền đến bánh xe chủ động
Công suất tiêu hao
Hiệu suất hệ thống truyền lực
xi

Pk
K
F
W
rb
r0
λ
D
Wu
Jx

[N]

Lực kéo tiếp tuyến
2

4

[Ns /m ]
[m2]
[Ns2/m2]
[mm]

[mm]
[-]
[-]
[mm3]
[mm4]

Hệ số cản không khí
Diện tích cản chính diện
Nhân tố cản không khí
Bán kính làm việc trung bình của bánh xe
Bán kính thiết kế của bánh xe
Hệ số biến dạng của lốp
Nhân tố động lực học
Mômen chống uốn
Mômen quán tính

CHỮ VIẾT TẮT:
CD
USB
CT3

Compact Disc
Universal Serial Bus
Thép cácbon thông thường

TCN
PVC

Tiêu chuẩn ngành
Polyvinyl clorua

xii

Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78

MỞ ĐẦU

I. MỤC ĐÍCH LỰA CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay trên thị trường nước ta chưa xuất hiện sản phẩm ô tô tự đổ ba chiều và chi
phí nhập nguyên chiếc xe từ nước ngoài vào nước ta rất cao. Với mục đích cải tạo xe cơ
sở nhập khẩu thành xe tự đổ ba chiều, giảm giá thành cho sản phẩm nên bản thân chọn
đề tài: “Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78”.
II. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
- Phân tích, lựa chọn phương án lật thùng xe tự đổ.
- Nghiên cứu thiết kế thùng tự đổ, khung phụ và cách bố trí các chi tiết một cách hợp
lý và khoa học.
- Lựa chọn các thiết bị phục vụ cho quá trình nâng hạ thùng.
- Xây dựng cơ sở lý thuyết cho sản phẩm cải tạo.
III. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
1. Phạm vi nghiên cứu
- Tính toán, thiết kế thùng xe tự đổ.
- Tính toán, thiết kế khung phụ cho thùng tự đổ.
- Tính toán thiết bị nâng hạ thùng.
2. Đối tượng nghiên cứu
Ơ tơ tự đở ba chiều.
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Sử dụng các sách giáo trình, tài liệu trong nước, bài báo, các trang web về xe cơ sở
Hyundai HD78, về thiết bị hỗ trợ nâng hạ thùng, về gối xoay sử dụng cho thùng tự đổ
ba chiều. Sử dụng công cụ tin học excel để tính toán và các công cụ phần mềm hỗ trợ

để thiết kế.
V. CẤU TRÚC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đồ án tốt nghiệp gờm 8 chương như sau:
Chương 1: MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI
Trình bày khái quát về mục đích cũng như ý nghĩa của đề tài.
Chương 2: GIỚI THIỆU XE CƠ SỞ HYUNDAI HD78
Giới thiệu các thông số kỹ thuật về động cơ, kích thước, các hệ thống được trang bị
trên xe cơ sở Hyundai HD78.
Chương 3: PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN ĐẶT BEN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN

Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

1

Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78

Chỉ ra các phương án có thể nâng hạ thùng, bố trí cơ cấu nâng hạ thùng và phân tích
đặc điểm mà mỗi phương án mang lại. Từ đó lựa chọn phương án nâng hạ và cơ cấu phù
hợp với yêu cầu thiết kế.
Chương 4: THIẾT KẾ THÙNG BEN CHASSIS BEN VÀ CẢI TẠO CHASSIS XE
CƠ SỞ
Tính toán và thiết kế thùng ben, chassis ben cho xe tự đổ ba chiều và cải tạo một số
chi tiết của xe cơ sở.
Chương 5: KIỂM TRA TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ SAU CẢI TẠO
Thực hiện tính toán, kiểm tra các ổn định dọc, ổn định ngang của xe sau cải tạo.
Chương 6: TÍNH TỐN KIỂM TRA HỆ THỐNG NÂNG BEN
Thực hiện tính toán lực nâng của xylanh thủy lực từ đó lựa chọn xylanh thỏa mãn cho

quá trình nâng hạ thùng. Tính toán các thông số cơ bản của bơm sử dụng và lựa chọn
loại bơm thích hợp.
Chương 7: TÍNH BỀN MỘT SỐ CHI TIẾT MỚI THIẾT KẾ
Tiến hành tính toán, kiểm tra bền thùng hàng và gối xoay thùng.
Chương 8: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG KÉO CỦA XE ĐÃ CẢI TẠO
Tính toán và xây dựng các đường đặc tính ngoài, đồ thị lực kéo, đồ thị gia tốc, đồ thị
tia, đồ thị nhân tố động lực học, đồ thị tăng tốc của xe đã cải tạo.
KẾT LUẬN

Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

2

Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78

Chương 1: MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI

1.1. Mục đích đề tài
Đi cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị trường là sự phát triển của cơ sở hạ tầng
và khai thác xây dựng ngày một lớn. Nhu cầu vận chuyển các loại hàng rời với khối
lượng lớn và thời gian thu ngắn được đặt ra. Ơ tơ tải ra đời để giải qút vấn đề đó. Nắm
bắt vai trò quan trọng của ô tô tải tự đổ trong việc phát triển kinh tế, nhiều hãng sản xuất
đã đưa ra thị trường nhiều loại xe tự đổ tải trọng khác nhau, kiểu dáng phong phú. Hầu
hết các thiết kế cho xe tự đổ ở nước ta là thiết kế tự đổ một chiều về phía sau. Với thiết
kế đó xe tự đổ sẽ gặp nhiều khó khăn trong quá trình tháo dỡ hàng hóa ở những nơi
không gian hạn chế.
Để tiết kiệm thời gian ở mức tối đa cho quá trình dỡ hàng cần có một phương án thiết

kế dỡ tải mới. Do vậy, đề tài “Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều” ra đời. Với thiết kế này đem
lại tính năng linh hoạt cho xe tự đổ tại khu vực không gian chật hẹp. Quá trình dỡ tải trở
nên dễ dàng và nhanh chóng hơn. Nhờ vậy, thời gian tháo dỡ hàng hóa được rút ngắn
tiết kiệm được nhiều thời gian, nhiên liệu sử dụng cũng được tiết kiệm và hiệu quả công
việc được nâng cao.
1.2. Ý nghĩa đề tài
Thiết kế ra một chiếc xe tải có thể dỡ hàng hóa theo ba chiều khác nhau. Trong quá
trình thực hiện đề tài “Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78”
mang lại nhiều hữu ích cho bản thân em. Với đề tài này giúp em vận dụng, củng cố các
kiến thức tính toán được học từ trước đến nay vào sản phẩm thiết kế, tìm hiểu được kết
cấu của các chi tiết cấu thành, thu thập thêm nhiều kiến thức về quy định thiết kế một
sản phẩm kỹ thuật và bản thân dần làm quen với công việc của một kỹ sư thiết kế. Với
ý tưởng thiết kế của đề tài trên nếu được áp dụng vào các sản phẩm và sản xuất thì cải
thiện đáng kể công việc vận chuyển, tháo dỡ hàng của những chiếc xe tự đổ giúp nâng
cao hiệu quả công việc.

Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

3

Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78

Chương 2: GIỚI THIỆU XE CƠ SỞ HYUNDAI HD78

2.1. Đặc điểm kỹ thuật chung
Chassis xe ô tô Hyundai HD78 được nhập khẩu nguyên chiếc từ Hàn Quốc. Đây là
dòng sản phẩm vô cùng bền bỉ, vận hành ổn định, linh hoạt và khả năng vượt tải cao

thích hợp với mọi địa hình. Xe được trang bị động cơ D4DD.
Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật chassis xe Hyundai HD78
Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật chassis xe Hyundai HD78
TT

Thông số kỹ thuật

Ký hiệu

Giá trị

Đơn vị

1

Chiều dài cơ sở

L

2780

mm

2

Chiều rộng cơ sở

B

1665

mm

3

Chiều dài tổng thể

Lo

5260

mm

4

Chiều rộng tổng thể

Bo

2000

mm

5

Chiều cao tổng thể

H

2270

mm

6

Vết bánh xe trước/ sau

1665/1495

mm

7

Khoảng sáng gầm xe (min)

235

mm

8

Bán kính quay vòng (min)

R

5,2

m

Khối lượng khung gầm

G0

2550

kG

- Khối lượng phân bố cầu trước

G1

1605

kG

- Khối lượng phân bố cầu sau

G2

945

kG

Trọng lượng toàn bộ cho phép

Gm

7800

kG

3100

kG

9

10

- Phân bố lên trục trước

Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

4

Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78

- Phân bố lên trục sau

4700

kG

Hình 2.1 Xe cơ sở Hyundai HD78
2.2. Động cơ
Động cơ sử dụng trên xe Hyundai HD78 là loại động cơ Diesel 4 kỳ, 4 xylanh bố trí
thẳng hàng, phun dầu điện tử, có Tuabor tăng áp và làm mát bằng nước. Kiểu động cơ

được được trang bị là D4DD có các thông số kỹ thuật như sau:
Bảng 2.2 Bảng thông số kỹ thuật động cơ D4DD
TT

Thông số kỹ thuật

Ký hiệu

Giá trị

Đơn vị

1

Nhiên liệu

Diesel

2

Số xylanh

i

4

3

Số kỳ

τ

4

4

Thứ tự làm việc

5

Cách bố trí

6

Thể tích công tác

Vh

3,907

cm3

7

Đường kính xylanh

D

104

mm

8

Hành trình piston

S

115

mm

1-3-4-2
I-line

9

Tỷ số nén

10

Mômen cực đại

11

Ứng với số vòng quay

12

Công suất cực đại

13

Ứng với số vòng quay

14

Góc phân phối khí

ε

17,5

Mmax

373

N.m

nM

1600

vg/ph

Nmax

103

kW

nN

2800

vg/ph

α1

19

độ

α2

53

độ

α3

60

độ

α4

16

độ

2.3. Hệ thống bôi trơn
2.3.1. Bơm dầu
Bơm dầu bôi trơn là loại bánh răng được dẫn động bằng trục khủy động cơ và có lắp
đặt một van an toàn trong trường hợp áp suất dầu vượt quá quy định.

Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

5

Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78

Hình 2.2 Bơm dầu bôi trơn
1- Bánh răng dẫn động; 2- Bánh răng chủ động; 3- Van an toàn; 4- Vòng làm kín; 5Bánh răng bị động; 6- Vỏ bơm; A- Dầu từ bộ lọc; B- Đến làm mát dầu; C- Đến thùng
dầu.
Bảng 2.3 Các thông số kỹ thuật của bơm dầu bôi trơn
TT

Thông số kỹ thuật

Giá trị

1

Mô đun

2,0

2

Góc áp lực (độ)

20˚

3

Số răng

4

Số vòng quay (vòng/phút)

5

Nhiệt đợ dầu (˚C)

-25 ÷ 130

6

Loại dầu sử dụng

SAE 10W ÷ 30W

7

Áp suất phun dầu (MPa)

0,4

8

Lượng phun (lít/phút)

25

9

Áp suất mở van an toàn (MPa)

36
550 ÷ 3100

1,1 ± 0,1

2.3.2. Bộ làm mát dầu
Bộ làm mát dầu là thiết bị trao đổi nhiệt giữa chất làm mát và dầu bôi trơn. Bộ làm
mát có van tràn mở ra khi phần tử bị tắc.
Áp suất mở van xả: (361 ÷ 419)kPa
Áp suất mở van điều tiết bơm dầu: (490 ÷ 686)kPa
2.3.3. Bầu lọc dầu
Bầu lọc dầu gồm bầu lọc thấm và bầu lọc ly tâm có nhiệm vụ lọc sạch cặn bẩn,
nước trong dầu bôi trơn. Bầu lọc dầu có các thông số sau:
- Khả năng lọc của bầu lọc thấm trên 1700 ( cm3 )

Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

6

Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78

- Khả năng lọc của bầu lọc ly tâm trên 2400 ( cm3 )
- Tổn thất áp suất dưới 0,05 (MPa)
- Áp suất mở van tràn: 98 ± 20 (MPa)
2.4. Ly hợp và hộp số
- Ly hợp một đĩa ma sát khô có kích thước đĩa ma sát:
+ Điều khiển thủy lực
+ Đường kính mặt ngoài: 300 (mm)
+ Đường kính trong: 190 (mm)
+ Bề dày đĩa: 45 (mm)
- Hộp số mã M035S5 có 5 cấp với tỷ số truyền của các cấp như sau:
+ Số I: 5,38
+ Số II: 3,208
+ Số III: 1,7
+ Số IV: 1,0
+ Số V: 0,722
+ Số lùi: 5,3

Hình 2.3 Hộp số D4DD trang bị trên xe Hyundai HD78
1- Trục sơ cấp; 2- Vỏ ly hợp; 3- Trục gài số; 4- Hộp trục bánh răng thấp; 5- Càng số; 6Phanh dừng; 7- Trục ra; 8- Bánh răng số lùi; 9- Trục trung gian; 10- Vỏ hộp số; 11- Cần
đẩy ly hợp
2.5. Khung xe
Khung xe có hình dạng chữ “H” được tạo thành bằng xà dọc và các giá đỡ.Các xà
dọc được gia cố bên ngoài thêm các tấm làm cứng. Hai dầm dọc được làm bằng thép

tấm chịu kéo cường độ cao, có các thông số như sau:
+ Độ bền ứng suất kéo: 45 (kg/mm2)
Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

7

Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78

+ Độ bền chảy: 30 (kg/mm2)

Hình 2.4 Kết cấu dầm dọc
2.6. Buồng lái
- Số ghế: 03 (195 kG)
- Hệ thống âm thanh gồm Radio, CD, USB, thẻ nhớ, 2 loa âm thanh chất lượng cao
- Hệ thống điều hòa cabin là máy lạnh theo xe
- Kính cửa điều chỉnh điện
- Dây đai an toàn các ghế được trang bị hệ thống dây đai 3 điểm

Hình 2.5 Buồng lái xe Hyundai HD78
2.7. Cầu xe
Xe được dẫn động cầu sau. Thân trục gồm ống đỡ và các bán trục.
- Truyền lực các đăng
- Hộp vi sai bánh răng côn

Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

8

Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở Hyundai HD78

Hình 2.6 Hệ thống truyền lực của xe Hyundai HD78
1- Trục các đăng trước; 2- Trục các đăng sau; 3- Cầu sau
2.8. Xăm lốp và bánh
- Vành: 6.00GS 16 SDC-127
- Kiểu lốp: lốp trước sử dụng lốp đơn, lốp sau sử dụng lốp đôi
- Thông số lốp: 7,50R 16 12PR
- Bánh dự trữ: 01
2.9. Hệ thống lái
- Hệ thống lái loại trục vít – êcu – bi – thanh răng – bánh răng.
- Hình thang lái sau trục trước.
- Trợ lực lái loại thủy lực.
2.10. Hệ thống phanh
- Hệ thống phanh thủy lực trợ lực chân không
- Dẫn động hệ thống phanh hai dòng độc lập
- Đường kính trống phanh: 320 (mm)
- Bề rộng má phanh: 85 (mm)
- Chiều dày má phanh: 10 (mm)
2.11. Thiết bị điện
- Ắc quy: 24V – 90Ah
- Máy phát xoay chiều một pha: 24V – 50A
- Mô tơ khởi động: 24V – 5kW
- Đèn pha (xa/ gần): 75W/ 70W
- Đèn báo rẽ: 21W
Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

9

(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở hyundai HD78

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về