Nghiên cứu lý thuyết, khảo sát, tính toán dao động, đo đạc độ êm dịu hệ thống treo nhíp và hệ thống treo khí nén xe khách SAMCO
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.93 MB, 143 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT, KHẢO SÁT, TÍNH TỐN
DAO ĐỘNG, ĐO ĐẠC ĐỘ ÊM DỊU HỆ THỐNG TREO
NHÍP VÀ HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN XE KHÁCH
SAMCO
SVTH:
HỒ MINH TRÍ
MSSV:
16145549
SVTH:
TRẦN THẾ TRIỆT
MSSV:
16145609
GVHD:
TS. NGUYỄN MẠNH CƯỜNG
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT, KHẢO SÁT, TÍNH TỐN
DAO ĐỘNG, ĐO ĐẠC ĐỘ ÊM DỊU HỆ THỐNG TREO
NHÍP VÀ HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN XE KHÁCH
SAMCO
SVTH:
HỒ MINH TRÍ
MSSV:
16145549
SVTH:
TRẦN THẾ TRIỆT
MSSV:
16145609
GVHD:
TS. NGUYỄN MẠNH CƯỜNG
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
TP. Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 08 năm 2020
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: 1. HỒ MINH TRÍ
2. TRẦN THẾ TRIỆT
MSSV: 16145549
MSSV: 16145609
Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật ơ tơ
Khóa: 2016-2020
Lớp: 161453A
1. Tên đề tài
NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT, KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN DAO ĐỘNG, ĐO ĐẠC
ĐỘ ÊM DỊU HỆ THỐNG TREO NHÍP VÀ HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN XE KHÁCH
SAMCO
2. Nhiệm vụ đề tài
- Hiểu rõ về cơ sở lý thuyết và đặc điểm cấu tạo của hệ thống treo trên xe Samco Felix
và Samco Wenda.
- Khảo sát, tính tốn và khảo sát được độ êm dịu trên hệ thống treo nhíp và hệ thống treo
khí nén trên xe khách của Samco
- Kết luận.
3. Sản phẩm của đề tài
- Tập thuyết minh.
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 26/06/2020
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 20/08/2020
TRƯỞNG BỘ MÔN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập- Tự do- Hạnh Phúc
TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Bộ mơn: Khung gầm Ơtơ
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên Sinh viên: HỒ MINH TRÍ
TRẦN THẾ TRIỆT
MSSV: 16145549
Hội đồng:………
MSSV: 16145609
Hội đồng:………
Tên đề tài: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT, KHẢO SÁT, TÍNH TỐN DAO ĐỘNG, ĐO
ĐẠC ĐỘ ÊM DỊU HỆ THỐNG TREO NHÍP VÀ HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN XE
KHÁCH SAMCO
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn: TS. Nguyễn Mạnh Cường
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên
Nhóm sinh viên thực hiện đề tài có tinh thần trách nhiệm cao, có thái độ nghiêm túc,
chịu khó tìm tòi học hỏi, biên dịch tài liệu; khả năng làm việc nhóm tốt
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN
2.1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
Đồ án được trình bày theo đúng qui định, có tính logic, sạch, đẹp
2.2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có
thể tiếp tục phát triển)
Nội dung đáp ứng đầy đủ so với mục tiêu của đề tài; sản phẩm của đề tài là tài liệu
có thể giúp cho sinh viên chuyên ngành công nghệ ô tô tham khảo.
2.3. Kết quả đạt được:
• Tài liệu về cấu tạo của hệ thống treo trên xe Samco Felix và Samco Wenda.
• Khảo sát, tính tốn và khảo sát được độ êm dịu trên hệ thống treo nhíp và hệ
thống treo khí nén trên xe khách của Samco.
2.4. Những tồn tại (nếu có):
………………………………………Khơng……………………………………………………
………………………………………………………………………………………
3. Đánh giá:
Điểm
Mục đánh giá
TT
1.
tối đa
Hình thức và kết cấu ĐATN
30
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của
10
các mục
2.
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ
5
thuật, khoa học xã hội…
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần,
15
hoặc quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng
buộc thực tế.
Khả năng cải tiến và phát triển
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên
5
ngành…
3.
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Điểm
đạt được
Tổng điểm
100
Đánh giá: 9,0/10 điểm (chín điểm)
4. Kết luận: Được phép bảo vệ trước Hội đồng!
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày 17 tháng 08 năm 2020
Giảng viên hướng dẫn
TS. Nguyễn Mạnh Cường
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
BỘ MÔN KHUNG GẦM
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: HỒ MINH TRÍ
MSSV:16145549
Họ và tên sinh viên: TRẦN THẾ TRIỆT
MSSV:16145609
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT, KHẢO SÁT, TÍNH TỐN DAO ĐỘNG, ĐO ĐẠC
ĐỘ ÊM DỊU HỆ THỐNG TREO NHÍP VÀ HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN XE
KHÁCH SAMCO
Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn: TS. Nguyễn Mạnh Cường
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN
2.1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
2.2. Nội dung đồ án:
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
2.3. Kết quả đạt được:
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại (nếu có):
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
3. Đánh giá
Mục đánh giá
TT
1.
2.
Điểm tối đa
Hình thức và kết cấu đồ án
30
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tà
10
Nội dung đồ án
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa học xã
hội…
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình đáp ứng
yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
Khả năng cải tiến và phát triển
5
10
15
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…
5
3.
Đáng giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể
10
Tổng điểm
Điểm đạt
được
100
4. Kết luận
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày…... tháng…….năm 2020
Giảng viên phản biên
(Ký, ghi rõ họ tên)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT, KHẢO SÁT, TÍNH TỐN DAO ĐỘNG, ĐO
ĐẠC ĐỘ ÊM DỊU HỆ THỐNG TREO NHÍP VÀ HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN XE
KHÁCH SAMCO
Họ và tên Sinh viên: 1. HỒ MINH TRÍ
2. TRẦN THẾ TRIỆT
MSSV: 16145549
MSSV: 16145609
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của giảng viên hướng dẫn, giảng viên phản biện
và các thành viên trong hội đồng bảo về. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng theo
yêu cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng: ......................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Giảng viên hướng dẫn: ................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Giảng viên phản biện: ..................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 08 năm 2020
LỜI CẢM ƠN
- Trong thời gian học tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh, chúng
em đã được học hỏi và lĩnh hội nhiều kiến thức quý báu từ quý thầy cô, để làm nền tảng
cho việc nghiên cứu và tiếp cận thêm nhiều tài liệu mới một cách có hiệu quả.
- Trong q trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, chúng em xin chân thành cảm ơn:
+ Ban giám hiệu Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh đã tạo điều
kiện cho chúng em theo học lớp đại học chính quy, chuyên ngành Cơ Khí Động Lực.
+ Q Thầy Cơ tham gia giảng dạy lớp Đại học chính quy về đại cương và chun
ngành Cơ khí động lực niên khóa 2016-2020 đã trang bị cho chúng em kiến thức giúp chúng
em hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
- Thầy hướng dẫn TS. Nguyễn Mạnh Cường đã chia sẻ những kiến thức, thông tin rất
bổ ích, hướng dẫn tận tình và đặc biệt những lời khuyên quý báu của Thầy cho chúng em
trong thời gian chúng em làm đồ án tốt nghiệp.
- Các Thầy phản biện đóng góp những ý kiến quý báu giúp chúng em hoàn thiện nội
dung đồ án tốt nghiệp
- Cuối cùng, trong quá trình thực hiện đồ án, do trình độ kiến thức còn hạn hẹp cũng
như kinh nghiệm thực tiễn cịn hạn chế nên khó có thể tránh khỏi sai sót, rất mong q Thầy
Cơ bỏ qua. Qua đó, chúng em cũng rất mong nhận được ý kiến đóng góp của q Thầy Cơ
để chúng em có thể hồn thiện tốt đồ án tốt nghiệp này.
Sinh viên thực hiện
Hồ Minh Trí
Trần Thế Triệt
i
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................i
MỤC LỤC ................................................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU .................................................................................................. v
DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................................... viii
LỜI MỞ ĐẦU .........................................................................................................................xii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TREO ................................ 2
1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại ...................................................................................... 2
1.1.1. Công dụng ................................................................................................................ 2
1.1.2. Yêu cầu..................................................................................................................... 2
1.1.3. Phân loại ................................................................................................................... 3
1.1.3.1. Hệ thống treo độc lập ........................................................................................ 3
1.1.3.2. Hệ thống treo phụ thuộc.................................................................................... 4
1.1.3.3. Hệ thống treo khí nén........................................................................................ 5
1.1.3.4. Hệ thống treo tích cực ....................................................................................... 7
1.2.
Cấu tạo chung của hệ thống treo ................................................................................. 8
1.2.1. Bộ phận đàn hồi ....................................................................................................... 8
1.2.1.1. Nhíp lá ............................................................................................................... 8
1.2.1.2. Lị xo trụ .......................................................................................................... 11
1.2.1.3. Phần tử đàn hồi loại khí nén ............................................................................ 12
1.2.1.4. Phần tử đàn hồi thủy khí .................................................................................. 14
1.2.2. Bộ phận dẫn hướng ................................................................................................ 15
1.2.2.1. Bộ phận dẫn hướng của hệ thống treo phụ thuộc ............................................ 15
1.2.2.2. Bộ phận dẫn hướng của hệ thống treo độc lập ............................................... 15
1.2.3. Bộ phận giảm chấn ............................................................................................... 16
1.2.4. Các bộ phận khác ................................................................................................... 17
CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN HỆ THỐNG TREO TRÊN XE SAMCO NEW FELIX CI 2020
VÀ SAMCO WENDA SD.47 ................................................................................................ 19
2.1. Xe Samco New Felix Ci 2020 .................................................................................... 19
2.1.1. Thông số kỹ thuật ................................................................................................... 19
ii
2.1.2. Xác định các thơng số ............................................................................................ 20
2.1.2.1. Tính tốn các thơng số cơ bản của bộ nhíp cầu trước ..................................... 20
2.1.2.2. Tính tốn các thơng số cơ bản của bộ nhíp cầu sau ........................................ 22
2.1.3. Thiết kế thành phần giảm chấn .............................................................................. 28
2.1.3.1. Kết cấu và nguyên lý làm việc của giảm chấn ............................................... 28
2.1.3.2 Thiết kế giảm chấn ống thủy lực tác dụng 2 chiều ........................................... 31
2.1.3.3. Kiểm tra chế độ nhiệt của giảm chấn .............................................................. 34
2.1.3.4. Tính các lỗ van của giảm chấn ........................................................................ 35
2.2.
Xe Samco Wenda sd.47 ............................................................................................ 39
2.2.1. Thông số kỹ thuật ................................................................................................... 39
2.2.2 Cơ sở lý thuyết của bộ phận đàn hồi ....................................................................... 40
2.2.2.1. Đặc tính tải của buồng đàn hồi ........................................................................ 42
2.2.2.2. Độ cứng của phần tử đàn hồi khí nén .............................................................. 44
2.2.2.3. Tần số dao động riêng...................................................................................... 47
2.2.3. Một số loại buồng khí nén tiêu chuẩn .................................................................... 47
2.2.4. Tính tốn hệ thống treo trước ................................................................................. 49
2.2.4.1. Chọn buồng khí nén cho hệ thống treo trước .................................................. 49
2.2.4.2. Xác định các thông số dao động của bánh xe .................................................. 50
2.2.4.3. Tính tốn hệ thống giảm chấn ......................................................................... 51
2.2.4.4. Kiểm tra chế độ nhiệt của giảm chấn .............................................................. 54
2.2.4.5. Tính các lỗ van của giảm chấn. ....................................................................... 55
2.2.4.6. Xây dựng đường đặc tính của giảm chấn ........................................................ 59
2.2.5. Chọn buồng khí nén cho hệ thống treo sau ............................................................ 61
2.2.5.1. Xác định các thông số dao động của bánh xe .................................................. 61
2.2.5.2. Tính tốn hệ thống giảm chấn ......................................................................... 62
2.2.5.3. Kiểm tra chế độ nhiệt của giảm chấn .............................................................. 66
2.2.5.4. Kích thước lỗ van. ........................................................................................... 66
2.2.5.5. Xây dựng đường đặc tính của giảm chấn ........................................................ 70
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TREO ẢNH HƯỞNG TỚI
DAO ĐỘNG CỦA XE BUÝT................................................................................................73
iii
3.1. Các chỉ tiêu đánh giá hệ thống treo.................................................................................. 73
3.2. Ảnh hưởng tới dao động của xe ................................................................................... 74
3.2.1. Mô hình động lực học ............................................................................................ 74
3.2.2. Khảo sát dao động. ................................................................................................. 75
3.2.3. Mơ hình hóa bằng phần mềm Simulink ................................................................. 76
3.2.4. Kết quả mô phỏng SAMCO FELIX ...................................................................... 78
3.2.5. Kết quả mơ phỏng SAMCO WENDA ................................................................... 92
3.3. Chuẩn đốn sữa chữa hệ thống treo ............................................................................... 107
3.3.1. Một số tiêu chuẩn trong kiểm tra hệ thống treo ...................................................... 107
3.3.2. Đánh giá chất lượng hệ thống treo .......................................................................... 109
3.3.2.1. Tiêu chuẩn chất lượng của hệ thống treo .......................................................... 109
3.3.2.2. Độ bám dính bánh xe trên nền đường ............................................................... 109
3.3.3. Phương pháp và thiết bị chuẩn đoán ....................................................................... 111
3.3.3.1. Bằng mắt quan sát ............................................................................................. 111
3.3.3.2. Chẩn đoán trên đường ....................................................................................... 112
3.3.3.3. Đo trên bệ chuẩn đoán chuyên dụng ................................................................. 113
3.3.4. Các hư hỏng của hệ thống treo ................................................................................ 115
3.3.4.1. Các hư của hệ thống treo khí nén trên xe .......................................................... 115
3.3.4.2. Hư hỏng bộ phận giảm chấn ............................................................................. 118
3.3.4.3. Hư hỏng đối với bộ phận dẫn hướng ................................................................ 119
KẾT LUẬN ........................................................................................................................... 120
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................... 122
iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
L0: chiều dài cơ sở của xe (mm)
L: chiều dài tổng quát của bộ nhíp (mm)
g: gia tốc trọng trường (m/s2)
𝛼: hệ số biến dạng của nhíp xe
E: mơ đun đàn hồi của xe (Kg/cm2)
C: độ cứng của bộ nhíp (kg/cm)
Z: tải trọng của bộ nhíp (kg)
G1: trọng lượng của cầu trước khi xe đầy tải
ft: độ võng tĩnh khi xe đầy tải
b: chiều rộng nhíp (cm)
h: chiều cao nhíp (cm)
Zc: tải trọng đặt lên nhíp chính (kg)
Zp: tải trọng đặt lên nhíp phụ (kg)
𝑍𝑡′′ : tải trọng khi nhíp phụ bắt đầu làm việc (kg)
𝑍𝑡′ : tải trọng tĩnh khi không chất tải (kg)
G02: tải trọng phân bố ở cầu sau (kg)
Zt: là tải trọng khi chất đầy tải ở cầu sau (kg)
f0: khe hở giữa nhíp phụ và u đỡ ụ hạn chế của khung xe
C: Độ cứng chung của cả bộ nhíp (kg/cm)
Cc: Độ cứng của nhíp chính (kg/cm)
CP: Độ cứng của nhíp phụ (kg/cm)
v
Lc: Chiều dài của bộ nhíp chính (cm)
∑J: moment quán tính tổng cộng
Lp: chiều dài tổng quát của bộ nhíp phụ (cm)
𝑍tr: vận tốc chuyển động của hệ thống treo (cm/s)
K: hệ số cản của giảm chấn
𝑍′𝑡𝑟 : vận tốc tương đối của các dao động thùng xe tới bánh xe (cm/s)
𝜓: hệ số dặp tắt dao động
M: khối lượng được treo trên 1 bánh xe (kg)
Zbx: phần trọng lượng được tính trên 1 bánh xe (kg)
K: hệ số cản của giảm chấn (Ns/m)
Ktr: hệ số cản của hệ thống treo (Ns/m)
𝛼: là góc nghiêng của giảm chấn với phương trình thẳng đứng
Kn: hệ số cản của hành trình nén (N.s/m)
Kg: hệ số cản trong quá trình giãn (N.s/m)
Z1: lực cản của giảm chấn trong hành trình nén (N)
Z2: là lực cản của giảm chấn trong hành trình nén (N)
Pn: lực cản ở hành trình nén (N)
Ptr: Lực cản ở hành trình giãn (N)
d: đường kính piston giảm chấn (mm)
dc: đường kính cần đẩy piston (mm)
dn: đường kính trong (mm)
vi
D: đường kính ngồi xi lanh thứ 1 (mm)
Dn: đường kính ngồi xi lanh thứ 2 (mm)
Ld: chiều dài của phần đầu giảm chấn (mm)
Lm: chiều dài bộ phận làm kín (mm)
Lp: chiều dài piston giảm chấn (mm)
Lv: chiều dài phần van đế giảm chấn (mm)
L: chiều dài làm việc của giảm chấn (mm)
Ng: công suất tiêu thụ (N.s/m)
Nt: công suất tỏa nhiệt (N.s/m)
Fvn: tổng diện tích các lỗ van nén (m2)
Fp: diện tích piston giảm chấn (m2)
Fvtr: tổng diện tích các lỗ van trả (m2)
Fvn’: diện tích van giảm tải và van nén (m2)
Fvtr’: diện tích van giảm tải của hành trình trả và van trả (m2)
V: vận tốc dịch chuyển tương đối giữa piston và xilanh giảm chấn (m/s)
Vg: vận tốc dịch chuyển lớn nhất của piston khi van giảm tải mở (m/s)
μ: hệ số tổn thất
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Hệ thống treo độc lập hai địn ngang..........................................................................4
Hình 1.2: Hệ thống treo phụ thuộc lá nhíp................................................................................5
Hình 1.3: Sơ đồ ngun lý kết cấu của hệ thống treo khí nén.....................................................7
Hình 1.4: Kết cấu bộ nhíp..........................................................................................................9
Hình 1.5: Các phương án bố trí nhíp phụ.................................................................................10
Hình 1.6: Các sơ đồ lắp đặt lị xo trong hệ thống treo...............................................................12
Hình 1.7: Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu...............................................................................13
Hình 1.8: Phần tử đàn hồi khí nén loại ống...............................................................................14
Hình 1.9: Hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại địn-ống..............................................15
Hình 1.10: Sơ đồ hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại nến..........................................16
Hình 1.11: Sơ đồ bố trí giảm chấn ống.....................................................................................17
Hình 2.1: Các kích thước cơ bản của bộ nhíp cầu trước............................................................21
Hình 2.2: Các kích thước cơ bản của bộ nhíp chính cầu sau.....................................................24
Hình 2.3: Các kích thước cơ bản của bộ nhíp phụ cầu sau........................................................25
Hình 2.4: Đồ thị đường đặc tính của bộ nhíp cầu sau...............................................................27
Hình 2.5: Giảm chấn xe SAMCO FELIX................................................................................28
Hình 2.6: Hành trình nén giảm chấn........................................................................................29
Hình 2.7: Hành trình giản của giảm chấn.................................................................................30
Hình 2.8: Sơ đồ cấu tạo pittong giảm chấn...............................................................................30
Hình 2.9: Mặt cắt pistong giảm chấn........................................................................................35
Hình 2.10: Đồ thị đường đặc tính của giảm chấn ở hành trình nén...........................................38
viii
Hình 2.11: Đồ thị đường đặc tính của giảm chấn ở hành trình giãn..........................................38
Hình 2.12: Sơ đồ tính tốn.......................................................................................................40
Hình 2.13: Quan hệ của F và z.................................................................................................41
Hình 2.14: Xác định độ cứng của buồng đàn hồi......................................................................45
Hình 2.15: Hệ thống treo trước................................................................................................49
Hình 2.16: Các kích thước cơ bản của giảm chấn.....................................................................53
Hình 2.17: Mặt cắt pistong giảm chấn......................................................................................55
Hình 2.18: Đồ thị đường đặc tính của giảm chấn ở hành trình trả cầu trước.............................60
Hình 2.19: Đồ thị đường đặc tính của giảm chấn ở hành trình nén cầu trước............................60
Hình 2.20: Hệ thống treo sau...................................................................................................61
Hình 2.21: Các kích thước cơ bản của giảm chấn.....................................................................64
Hình 2.22: Mặt cắt pistong giảm chấn......................................................................................67
Hình 2.23: Đồ thị đường đặc tính giảm chấn ở hành trình nén cầu sau.....................................71
Hình 2.24: Đồ thị đường đặc tính của giảm chấn ở hành trình nén cầu sau...............................72
Hình 3.1: Cách xác định độ êm dịu..........................................................................................73
Hình 3.2: Mơ hình dao động của ơ tơ 2 cầu trong mặt phẳng thẳng..........................................74
Hình 3.3: Sơ đồ tổng thể hệ thống............................................................................................76
Hình 3.4: Mơ hình dao động cầu sau........................................................................................76
Hình 3.5: Mơ hình dao động cầu trước.....................................................................................77
Hình 3.6: Mơ hình dao động thân xe........................................................................................78
Hình 3.7: Quá trình biến đổi Zđ theo t, và mật độ xác suất......................................................110
ix
Hình 3.8: Sơ đồ đo độ ồn........................................................................................................113
Hình 3.9: Sơ đồ nguyên lý bộ gây rung thủy lực....................................................................114
x
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Thông số xe SAMCO FELIX CI…………………………………………...…19
Bảng 2.2: Thống số xe SAMCO WENDA SD.47……………………………………….39
Bảng 2.3: Buồng xếp…………………………………………………………………….48
Bảng 2.4: Buồng gấp…………………………………………………………………….48
Bảng 3.1: Bảng gia tốc tại các biên dạng mặt đường với các tần số…………………...105
Bảng 3.2: Các thông số độ ồn cho phép của ECE……………………………………...108
Bảng 3.3: Các thông số độ ồn cho phép của Việt Nam………………………………...108
xi
LỜI MỞ ĐẦU
Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tế quốc dân đòi hỏi các phương tiện đi lại
cơng cộng và hàng hóa. Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động trong những
điều kiện khác nhau đã tạo cho ô tô thành một trong những phương tiện chủ yếu để di chuyển
và chun chở hàng hóa.
Ơ tơ và mặt đường là hai đối tượng có mối quan hệ mật thiết với nhau. Nằm giữa mối
quan hệ này là khả năng tương tác của hệ thống treo. Khi ô tô là đối tượng quan sát, mặt đường
là tác nhân thì hệ thống treo có tác dụng giảm va đập lên xe từ kích thích của mấp mơ biên
dạng của mặt đường, nâng cao độ êm dịu của ô tô, độ bám mặt đường của bánh xe, độ an tồn
chuyển động của ơ tơ. Khi mặt đường là đối tượng quan sát, mấp mô mặt đường kích thích
dao động gây tải trọng động tác dụng xuống mặt đường.
Việt Nam là một nước đang phát triển, đang trong thời kì cơng nghiệp hóa, hiện đại
hóa đất nước nên việc xây dựng các khu công nghiệp, các nhà máy và các cơng trình xây
dựng...diễn ra ở khắp nơi và hầu hết các nguyên vật liệu, hang hóa phục vụ cho sự phát triển
đó đều được vận chuyển trên các xe tải là chủ yếu. Nước ta với địa hình trải dài từ Bắc vào
Nam là cơ sở hạ tầng, mạng lưới đường bộ còn nhiều yếu kém, đường xá với biên độ mấp mô
mặt đường lớn do đó ảnh hưởng lớn đến kết cấu. Vì vậy việc nghiên cứu, khảo sát và đánh giá
hệ thống treo trên xe ô tô là một công việc hết sức cần thiết hiện nay.
Sau một thời gian làm đồ án tốt nghiệp, với cố gắng của các thành viên trong nhóm và
sự giúp đỡ hết sức nhiệt tình của thầy Nguyễn Mạnh Cường, cũng như sự giúp đỡ của các bạn,
nhóm em đã hồn thành đồ án này. Trong q trình làm đồ án, do trình độ và kiến thức cịn
hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót. Nhóm em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của
các thầy và các bạn
xii
MỞ ĐẦU
- Lý do chọn đề tài:
Với yêu cầu ngày càng cao của lĩnh vực giao thông vận tải về mặt kỹ thuật cũng như về
tính thẩm mỹ càng thì tiện nghi của ơ tơ ngày càng phải được hồn thiện hơn đặc biệt hơn là
tính êm dịu của xe khi chuyển động để tạo cảm giác thoải mái cho người ngồi trên xe thì các
nhà sản xuất và chế tạo xe hang đầu thế giới không ngừng cải tạo và nâng cao chất lượng sản
phẩm của mình về chất lượng, kiểu dáng, độ bền và sự tiện nghi, thoải mái mang lại cho khách
hàng khi sử dụng. Và một trong những nghiên cứu nhầm đáp ứng những yêu cầu đó là hệ
thống treo.
Với các lý do kể trên thì nhóm em quyết định chọn đề tài:”Nghiên cứu lý thuyết, khảo
sát, tính tốn dao động, đo đạc độ êm dịu hệ thống treo nhíp và hệ thống treo khí nén xe khách
Samco”
- Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:
Nhằm cũng cố kiến thức về dao động trên ơ tơ.
Tìm hiểu về khả năng hoạt động của xe khách Samco trên phần mềm Simulink.
- Đối tượng nghiên cứu:
Các thông số ảnh hưởng đến dao động của hệ thống treo nhíp và treo khí nén trên xe
khách và mơ phổng hệ thống treo
1
2
trên xe bằng phần mềm Simulink.
1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TREO
1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại
1.1.1. Công dụng
- Hệ thống treo là tập hợp tất cả các cơ cấu để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ô tô với các
cầu hay hệ thống chuyển động.
- Hệ thống treo nói chung bao gồm ba bộ phận chính: bộ phận đàn hồi, bộ phận dẫn
hướng, bộ phận giảm chấn. Mỗi bộ phận đảm nhận nhiệm vụ và chức năng riêng biệt.
+ Bộ phận đàn hồi: Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng giảm va đập
và tải trọng tác động lên khung vỏ và hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êm dịu cần
thiết cho ô tô khi chuyển động.
+ Bộ phận dẫn hướng: Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc, lực ngang
cũng như các moment phản lực, moment phanh tác dụng lên xe. Động học của bộ
phận dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối của bánh xe đối với khung
và vỏ.
+ Bộ phận giảm chấn: Cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lực cản,
dập tắt dao động của phần được treo và không được treo, biến cơ năng thành nhiệt
năng tiêu tán ra môi trường xung quanh.
- Ngồi ba bộ phận chính trên trong hệ thống treo của các ơ tơ du lịch cịn có thêm bộ
phận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang. Bộ phận này có tác dụng làm giảm độ nghiêng
và các dao động góc ngang của thùng xe.
1.1.2. Yêu cầu
- Hệ thống treo phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản sau:
- Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tĩnh ft và hành trình động
fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết khi chạy trên đường tốt và không bị va
đập liên tục lên các ụ hạn chế khi chạy trên đường xấu không bằng phẳng với tốc độ cho
phép, khi xe quay vịng tăng tốc hoặc phanh thì vỏ xe không bị nghiêng, ngửa hay chúc
đầu.
2
- Đặc tính động học, quyết định bởi bộ phận dẫn hướng phải đảm bảo cho xe chuyển
động ổn định và có tính điều kiện cao cụ thể là:
- Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các trục quay đứng của bánh xe dẫn hướng
không đổi hoặc thay đổi không đáng kể.
- Đảm bảo sự tương ứng động học giữa các bánh xe và truyền động lái, để tránh gây ra
hiện tượng tự quay vòng hoặc dao động của các bánh xe dẫn hướng xung quanh trụ quay
của nó.
- Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động hiệu quả và
êm dịu.
- Có khối lượng nhỏ, đặc biệt là phần không được treo.
- Kết cấu đơn giản để bố trí, làm việc bền vững tin cậy.
1.1.3. Phân loại
- Hiện nay có nhiều loại hệ thống treo khác nhau. Nếu phân loại theo sơ đồ bộ phận dẫn
hướng thì hệ thống treo được chia ra làm hai loại: hệ thống treo độc lập và hệ thống treo
phụ thuộc.
1.1.3.1.
Hệ thống treo độc lập
- Hệ thống treo độc lập là hệ thống treo được đặc trưng cho dầm cầu cắt (không liền)
cho phép các bánh xe dịch chuyển độc lập.
- Ưu điểm:
+ Nó cho phép tăng độ võng tĩnh, độ võng động, do đó tăng độ êm dịu chuyển động
của xe.
+ Nó cho phép giảm dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng moment con quay.
+ Tăng khả năng bám đường, cho nên tăng được tính ổn định ngang và điều khiển.
3
- Nhược điểm: Có kết cấu phức tạp, đắt tiền đặc biệt với cầu chủ động.
Hình 1.1: Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang
(1 - Đòn ngang trên; 2 - Khớp cầu trên; 3 - Khớp cầu dưới; 4 - Đòn ngang dưới;
5 - Thanh ổn định ngang; 6 - Lò xo; 7 - Bộ giảm chấn;8 - Thanh giằn trục;
9 - Khớp nối 2 trụ)
1.1.3.2.
Hệ thống treo phụ thuộc
- Là hệ thống đặc trưng dùng với dầm cầu liền. Bởi vậy, dịch chuyển của các bánh xe
trên một cầu phụ thuộc lẫn nhau. Việc truyền lực và moment từ bánh xe lên khung có
thể thực hiện trực tiếp qua các phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ các thanh đòn.
- Ưu điểm:
+ Cấu tạo đơn giản, giá thành hạ trong khi đảm bảo hầu hết các yêu cầu của hệ thống
treo khi tốc độ không lớn.
- Nhược điểm:
+ Khi tốc độ lớn khơng đảm bảo tính ổn định và điều khiển so với hệ thống treo độc
lập.
4
