Đồ án tốt nghiệp
Mở đầu
Ngành ô tô giữ một vị trí quan trọng trong hoạt động phát triển của xã
hội. Ô tô đợc sử dụng phổ biến, để phục vụ nền kinh tế quốc dân và trong
hoạt động quân sự.
Nhiều tiến bộ kỹ thuật, công nghệ mới, đã 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 đã 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 Tính toán thiết kế hệ thống treo bao gồm các vấn đề sau:
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 đã 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
1
Đồ án tốt nghiệp
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 h-
ớng xác định đặc tính dịch chuyển của bánh xe với khung xe và ảnh h-
ởng tới tính ổn định và tính quay vòng của ô tô.
1.1.2 - Phân loại hệ thống treo
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 loại hệ thống treo theo kết cấu bộ phận hớng gồm:
- Hệ 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)
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
2
Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.1 Sơ đồ các hệ thống treo điển hình .
a-Hệ thống treo phụ thuộc b-hệ thống treo độc lập
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.
- 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:
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
3
Đồ án tốt nghiệp
- 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 với hệ thống treo:
1. Phần tử hớng
Phần tử hớng có 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 h-
ởng 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 h-
ớng là điều nên tránh, vì nó kèm theo hiện tợng 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
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
4
Đồ án tốt nghiệp
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.
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.
+ 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
( )
tn
KK ,
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
5
Đồ án tốt nghiệp
- Loại tác dụng 2 chiều đối xứng
( )
tn
KK
=
- Loại tác dụng 2 chiều không đối xứng
( )
tn
KK
<
- Loại tác dụng 1 chiều
( )
0
=
n
K
+ 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 tích kết cấu hệ thống treo.
1.2.1. Hệ thống treo phụ thuộc
Phần lớn ô tô và xe có bánh sử dụng trong quân đội loại 1 cầu và 2 cầu
chủ động đều có hệ thống treo phụ thuộc đối với phần tử đàn hồi nhíp
(UAZ-469,GAZ-66,ZIL-131, URAL-375, KRAZ-255, LRDM-2). Trên
hình (1.2 )thể hiện cấu tạo của hệ thống treo trớc loại nhíp nửa e líp của 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 d-
ới 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 đ-
ợc 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 đối với khung xe khi phanh. Các vấu 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
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
6
Đồ án tốt nghiệp
của nhíp sẽ giảm đi. Phơng pháp cố định nhíp kiểu này đợc áp dụng rộng
rãi trên các ô tô vận tải.
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 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
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
7
Đồ án tốt nghiệp
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.
Hình 1.3: Hệ thống treo trớc của ôtô ZIL-131
1. Giá nhíp trớc; 2. Nhíp; 3. Tấm đệm; 4. Vấu 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
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
8
Đồ án tốt nghiệp
của phần tử hớng, đơn giản trong bảo dỡng kỹ thuật lốp xe sẽ ít 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.
Hình 1.4: Kết cấu nhíp chính và phụ của hệ thống treo có độ cứng thay đổi
1. Nhíp chính và nhíp phụ; 2. ống bạc chốt nhíp; 3,4,5. Quang nhíp; 6. Bạc
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
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
9
Đồ án tốt nghiệp
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.
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
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
10
Đồ án tốt nghiệp
mặt đờng, do vậy mà nâng 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 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.
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
11
Đồ án tốt nghiệp
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
12
Đồ án tốt nghiệp
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
13
Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.8: Hệ thống treo cầu giữa và cầu sau ôtô URAL-4320
1. Nhíp; 2. Bu lông chữ 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.
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
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
14
Đồ án tốt nghiệp
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 ZIL-131 và URAL-4320, 3 thanh
giằng cho một số cầu gồm hai đòn trên 8 và một đòn trên 3.
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 lá thứ 3 chỉ
cho phép khi lá nhíp 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.
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) đa ra cấu tạo hệ thống treo độc lập của
xe bọc thép chở bộ binh BTR-60PB. Bộ phận dẫn hớng sử 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
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
15
Đồ án tốt nghiệp
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
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
16
Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.11: Mặt cắt ngang hệ thống treo BTR-60PB
1. Giá đỡ thanh xoắn; 2. Khớp của cơ cấu điều chỉnh; 3. Vít hãm; 4.
Bạc điều chỉnh; 5. Bạc cao su; .6,8. Giá đỡ đòn treo dới; 7. ống đòn treo d-
ới; 9. Đòn treo dới; 10. Thanh xoắn
Các thanh xoắn bên trái đợc xoắn ngợc chiều kim đồng hồ và trên bề
mặt có ghi chữ
EB, còn các thanh xoắn bên phải đợc xoắn theo chiều
kim đồng hồ và có chữ
PAB trên bề mặt. Các thanh xoắn trái đợc bố trí
cho hai bánh xe trớc và ở bên trái thành vỏ xe và hai bánh xe sau ở sờn bên
phải thành xe. ở treo cầu thứ nhất và cầu thứ hai chúng đợc nối với vỏ xe
bằng các đầu sau còn ở cầu thứ ba và thứ t, chúng đợc nối với vỏ bằng các
đầu trớc. Khi lắp ráp thanh xoắn, đòn treo dới đặt riêng một góc 17
0
so với
mặt phẳng ngang nhờ thiết bị chuyên dùng. Trạng thái này tơng ứng với
trạng thái tự do của thanh xoắn.
Khi xe chuyển động và khi có sự dịch chuyển của các bánh xe thì
đòn treo quay tơng đối với vỏ xe, đồng thời khi đó thanh xoắn cũng quay và
bị xoắn vì đầu còn lại đợc nối cứng với vỏ xe. Tải trọng thẳng đứng truyền
từ bánh xe lên vỏ xe qua đòn dới và thanh xoắn. Tải trọng thẳng đứng càng
lớn thì thanh xoắn càng bị xoắn nhiều. Khi tải trọng thẳng đứng tăng lên
khoảng 2,5
ữ
3 lần giá trị tải trọng trung bình, đòn treo và thanh xoắn quay
nhiều cho đến khi đòn trên tỳ vào gối cao su 4 (hình V.11), khi đó độ cứng
của treo tăng lên đáng kể. Để dập tắt các dao động, trên xe bố trí các giảm
chấn ống thuỷ lực 5. ở các bánh xe cầu thứ nhất và cầu thứ t đợc bố trí hai
giảm chấn cho mỗi bánh xe, còn các bánh xe còn lại bố trí một giảm chấn
cho mỗi bánh xe. Các giảm chấn đợc bố trí giữa vỏ xe và các đòn treo. ở
các bánh xe dẫn hớng (cầu thứ nhất và cầu thứ hai) thì đầu dới của giảm
chấn đợc nối với đòn treo trên, còn ở các bánh xe không dẫn hớng thì đầu
dới của giảm chấn đợc nối với đòn treo dới.
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
17
Đồ án tốt nghiệp
Hành trình dịch chuyển của bánh xe với vỏ xe bị hạn chế trên bởi gối
cao su 4 nằm trong vỏ nhôm và hạn chế hành trình xuống dới bởi hai gối
cao su 1.
2. Hệ thống treo độc lập với phần tử đàn hồi là lò xo
Hệ thống treo độc lập với phần tử đàn hồi là lò xo thờng đợc áp
dụng rộng rãi trên các ô tô du lịch tùy theo kết cấu của bộ phận dẫn hớng
mà hệ thống treo độc lập với phần tử đàn hồi lò xo đợc phân làm bốn loại
sau:
- Hệ thống treo độc lập với bộ phận dẫn hớng một đòn treo. Loại này
có kết cấu đơn giản nhng có nhợc điểm là khi hành trình dịch chuyển của
bánh xe lớn thì mặt phẳng bánh xe bị nghiêng một góc lớn gây hiệu ứng
con quay làm dao động bánh xe, đồng thời bánh xe bị trợt ngang lớn dẫn
đến lốp bị mòn nhanh cho nên sơ đồ này chỉ bố trí ở cầu không dẫn hớng để
không làm ảnh hởng tới ổn định lái trong hệ thống lái.
- Hệ thống treo độc lập với cơ cấu hai đòn treo dài bằng nhau. Loại
này có u điểm là khi bánh xe dịch chuyển theo phơng thẳng đứng, mặt
phẳng bánh xe không bị nghiêng, do đó bánh xe chuyển động ổn định. Nh-
ợc điểm ở sơ đồ này là độ trợt ngang lớn, lốp mòn nhanh.
- Hệ thống treo độc lập với cơ cấu hai đòn treo dài không bằng nhau
(tơng tự nh ở bánh xe BTR-60PB). Đặc điểm loại này là khi bánh xe dịch
chuyển theo phơng thẳng đứng khá lớn nhng mặt phẳng bánh xe bị nghiêng
với góc nhỏ (thờng 5
ữ
6
0
), khi đó hiệu ứng con quay có thể loại trừ nhờ ma
sát trong treo. ở đây độ trợt ngang không lớn lắm cho nên có thể kết hợp
với việc sử dụng lốp có độ đàn hồi tốt để bù cho độ trợt ngang. Do vậy hệ
thống treo dùng sơ đồ này đợc dùng rộng rãi trên ô tô con hiện nay.
- Hệ thống treo độc lập với bộ phận dẫn hớng kiểu nền. Đặc điểm treo
loại này là bánh xe dịch chuyển độc lập theo trục nghiêng hoặc đặt thẳng,
do vậy mặt phẳng của bánh xe không bị thay đổi. Độ trợt ngang của bánh
xe phụ thuộc vào độ nghiêng của trục. Thờng độ nghiêng của trục nhỏ nên
độ trợt ngang cũng nhỏ do đó ít mòn lốp. Nhợc điểm của loại này là độ
cứng vững của kết cấu theo chiều ngang nhỏ, khó bố trí bộ phận dẫn hớng
và ma sát trong bộ phận dẫn hớng lớn. Do vậy sơ đồ này chỉ dùng ở xe du
lịch có công suất nhỏ.
- Trên (hình 1.12) thể hiện sơ đồ cấu tạo hệ thống treo độc lập với bộ
phận dẫn hớng hai đòn treo không bằng nhau sử dụng ở ô tô của hãng
Open. Đặc điểm cấu tạo của loại này là hai đòn dẫn hớng đặt trong mặt
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
18
Đồ án tốt nghiệp
phẳng ngang xe. Bánh xe lắp vào đầu trục của cam quay và nối khớp bản lề
với hai đòn treo trên và dới. Giảm chấn 4 có chiều dài lắp ráp lớn hơn lò xo
2 cho nên đầu trên đợc bắt trên phần lồi chụp phía trên, còn đầu dới giảm
chấn đợc bắt cùng với đế lò xo. Vấu cao su 1 dùng để hạn chế hành trình
dịch chuyển bánh xe ở hành trình trả còn vấu cao su 5 tơng ứng ở hành
trình trên. Hình 1.12
Hình 1.12:Cấu tạo hệ thống treo trớc dùng hai đòn treo không bằng nhau.
1.Vấu hạn chế hành trình,2.Lò xo, 3.Giá đỡ, 4.Giảm chấn, 5.Vấu hạn chế hành trình.
Hình 1.13: Hệ thống treo trớc ôtô hãng Daimier-Benz
1. Khung ngang; 2. Chốt lệch tâm; 3. Đòn treo dới; 4. Thanh truyền lực; 5. Khớp
chịu lực; 6. Cam quay; 7. Khớp dẫn hớng; 8. Đòn.
1.2.4.Giảm chấn
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
19
Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.14: Giảm chấn ống thuỷ lực
1. Tai giảm chấn; 2. ốc chụp xylanh; 3. Vòng
gạt dầu cần piston; 4. Vòng gạt dầu xylanh; 5.
Van trả nhanh; 6,13. Lỗ tiết lu; 7. Van trả;
8,11,22. Lò xo; 9. Van nén nhanh; 10. Van
nén; 12. Đai ốc; 14. Piston; 15. Lỗ tiết lu dãy
trong; 16. Vòng gạt dầu; 17. Vỏ giảm chấn;
18. Xylanh công tác; 19. Cần piston; 20. ống
dẫn hớng; 21. Vòng gạt dầu; 23. Nắp giảm
chấn; 24; Vòng gạt dầu của cần piston.
Hình 1.15: Giảm chấn thuỷ lực kiểu đòn
Giảm chấn dùng để dập tắt dao động của thân xe và của bánh xe bằng
cách biến năng lợng cơ học thành nhiệt năng để nâng cao độ an toàn
chuyển động và độ êm dịu chuyển động.
ở trên các xe hiện nay, giảm chấn sử dụng phổ biến là giảm chấn
thuỷ lục. Giảm chấn thuỷ lực là bộ phận quan trọng của hệ thống treo bảo
đảm góp phần nâng cao an toàn chuyển động và độ êm dịu chuyển động
nhất là trong các trờng hợp hoạt động trong điều kiện đờng xấu. Đặc biệt
đối với các ô tô quân sự nhất thiết phải bố trí giảm chấn thuỷ lực. Đối với
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
20
Đồ án tốt nghiệp
xe hai cầu chủ động và 3 cầu chủ động thì giảm chấn thủy lực đợc đặt ở tất
cả các treo, còn đối với xe nhiều cầu để nâng cao độ tin cậy làm việc có thể
bố trí hai giảm chấn thủy lực cùng làm việc ở một treo. Ví dụ trên xe bọc
thép BTR-60PB (8x8) có 12 giảm chấn. Các treo ở đầu xe và cuối xe đợc
bối trí hai giảm chấn ở một treo, còn bốn treo ở giữa bộ trí một giảm chấn
cho một treo.
Giảm chấn thuỷ lực thờng đợc phân loại theo cấu tạo gồm giảm chấn
đòn và giảm chấn ống; hoặc phân loại theo trị số hệ số cản ở hành trình nén
và hành trình trả. Giảm chấn tác dụng một chiều và tác dụng hai chiều. Đối
với giảm chấn ống còn phân ra loại một ống và loại hai ống. Giảm chấn đòn
ngày nay ít đợc sử dụng trên ô tô.
Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của giảm chấn thủy lực ô tô dựa trên
nguyên tắc: khi có sự dịch chuyển tơng đối giữa bánh xe và thân xe thì dầu
trong giảm chấn sẽ bị dồn ép từ khoang này qua khoang khác của giảm
chấn qua các lỗ tiết lu, do đó tạo nên sức cản lớn. Sức cản này sẽ dập tắt các
dao động và năng lợng dao động đợc biến thành nhiệt năng đốt nóng dầu và
toả ra ngoài môi trờng.
Những giảm chấn bảo đảm dập tắt dao động trong cả hai hành trình
(nén và trả) đợc gọi là giảm chấn chắn tác dụng hai chiều. Những giảm
chấn chỉ tạo nên sức cản ở một hành trình thì đợc gọi là giảm chấn tác dụng
một chiều (thờng dùng dập tắt ở hành trình).
Trên các ô tô quân sự hiện nay sử dụng phổ biến giảm chấn tác dụng
hai chiều. Sức cản ở hành trình nén thờng nhỏ hơn so với hành trình trả
(khoảng 2-2,5 lần) để hạn chế sự truyền và đập cứng lên thân xe. Giảm
chấn ống thuỷ lực thờng làm việc ở áp suất 6-8 MPa. Ngoài ra giảm chấn
ống nhẹ hơn hai lần so với giảm chấn đòn, chế tạo đơn giản hơn và có độ
bền cao.
Cấu tạo giảm chấn ống thuỷ lực (hình 1.16) gồm có: xi lanh công tác
4, piston 7 có van thông qua 10, van trả 8 và cần thuỷ lực piston 12, ống dẫn
hớng của cần đẩy piston có vòng bit 19 và 23, xi lanh ngoài 5 và vỏ chống
bụi bẩn 11. ở đáy xi lanh công tác có van nén 6 và van trả 3. Cần đẩy piston
đợc cố định với thân xe qua tai 25 và bạc cao su. Xi lanh ngoài thông qua
tai 1 và bạc cao su ghép nối với dầm cầu (nếu là treo phụ thuộc) và nối với
đòn treo của bộ phận dẫn hớng (nếu là treo độc lập). Toàn bộ không gian
trong xi lanh chứa đầy dầu giảm chấn. Phần không gian giữa xi lanh ngoài
5 và xi lanh công tác 4 đợc gọi là khoang bù và chỉ chứa một ít dầu.
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
21
Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.16: Cấu tạo giảm chấn ống thuỷ lực
a) Cấu tạo chung. b) Làm việc ở trạng thái nén. c) Làm việc ở trạng thái trả.
1,25. Tai; 2; Đáy; 3. Van nạp; 4. Xy lanh công tác; 5. Xy lanh ngoài; 6.
Van nén; 7. Piston; 8. Van trả; 9. Vòng găng pitston; 10. Van thông qua;
11,12. Cần piston; 13. Bạc dẫn hớng; 14. Vòng cao su; 15, 17. Vòng làm
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
22
Đồ án tốt nghiệp
kín; 16. Lò xo vòng làm kín; 18, 26. Đệm thép; 9,23,24. Các phớt làm kín
cần piston; 20. Phớt đặc; 21. Đai ốc; 22. Đệm nhôm.
Tuổi thọ của giảm chấn phụ thuộc vào việc làm kín ống dẫn hớng của
cần đẩy piston vì giảm chấn làm việc ở điều kiện nặng nề khi có những dịch
chuyển lớn của cần đẩy và bụi bẩn thờng bám vào cần đẩy. Có hai vòng bít
bằng cao su chịu dầu đợc bố trí trong vỏ và bị ép bởi lò xo 16. Khi cần đẩy
chuyển động lên trên thì phần dới của vòng bít gạt dầu khỏi bề mặt của nó
và dầu tụ lại ở các túi dầu. Khi cần piston chuyển động xuống dới thì nó
đẩy dầu trở lại xi lanh. Nếu lắp nắp ngợc thì dầu sẽ chảy ra khỏi giảm chấn.
Phần không gian ở trên ống dẫn hớng nối với khoang bù qua các lỗ khoan.
ở đây áp suất không khí gần với áp suất khí quyển, bởi vậy vòng bít đợc
giảm tải khỏi tác dụng của áp suất dầu cao. Dầu từ khoang làm việc qua cần
piston đợc đổ vào khoang bù qua các lỗ
Để ngăn bụi bẩn không rơi vào xi lanh ngời ta dùng vòng bít cao su
23. Nó làm việc tơng tự nh vòng bít 19 và phớt dạ 20. Tất cả ba vòng làm
kín cho cần đẩy đợc bố trí trong vỏ bảo đảm sự định tâm của các vòng bít.
Vỏ đợc cố định ở phần trên của xi lanh ngoài 5 bằng đai ốc 21 và đợc bao
kín bằng các vòng cao su 15 và 17.
Lực cản của giảm chấn ở hành trình nén nhỏ hơn nhiều so với hành
trình trả. Lực cản này đợc bảo đảm bằng tiết diện lu thông của các van.
Khí nén êm (nghĩa là khi bánh xe và thân xe tiến lại gần nhau), cần
đẩy piston trong xi lanh công tác làm piston dịch chuyển xuống dới. Van
thông qua 10 mở, dầu chảy từ phần khoang dới piston sang khoang trên
piston. Nhng tất cả dầu không thể chảy vào khoang trên vì còn có cần đẩy
xi lanh công tác. Vì vậy phần dầu bằng thể tích chiếm chỗ của cần đẩy
piston sẽ chảy sang khoang bù cho lỗ tiết lu ở van nén 6, làm tăng áp suất
khí ở khoang bù lên một chút. Các lỗ tiết lu tạo ra sức cản thuỷ lực tỷ lệ với
bình phơng vận tốc lu thông của dầu. Khí nén mạnh thì dầu không kịp chảy
qua các lỗ tiết lu, áp suất trong xi lanh công tác tăng lên và van nén 6 mở.
Do đó lực cản giảm chấn tăng lên một số lần nhng tốc độ tăng chậm hơn so
với khí nén êm.
Khi chảy êm (nghĩa là ở hành trình mà bánh xe và thân xe cách xa
nhau) cần đẩy cùng piston chuyển động lên trên. Con dới piston xi lanh
công tác giảm áp suất, còn ở khoang trên piston áp suất dần tăng lên. Do
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
23
Đồ án tốt nghiệp
vậy dầu từ khoang trên sẽ qua khe hở van thông qua 10 (van trả 8 đóng) vào
khoang dới piston, đồng thời từ khoang bù qua van nạp 3 bổ sung vào
khoang dới piston. Khi trả mạnh thì lo xo van trả 8 bị nén và van sẽ mở ra
để cho dầu lu thông qua cả lỗ tiết lu của van 8. Độ mở của van trả phụ
thuộc vào mức độ của hành trình trả, càng trả mạnh thì van mở càng lớn.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của giảm chấn đòn đợc thể hiện trên
hình vẽ 1.17
Hình 1.17: Giảm chấn thuỷ lực kiểu đòn
a) Cấu tạo giảm chấn; b) Sơ đồ nguyên lý làm việc
1. Chụp bảo vệ; 2,7,13. Đệm.; 3. Thân; 4. Lỗ để cho bu lông kẹp giữ; 5.
Trục cần lăc; 6,14,16. Tấm ốp chặn; 8. Cần lắc; 9. Khoang chứa dầu; 10. Vòng
chắn dầu; 11,12. ống bạc; 15. Đòn của giảm chấn; 17. Vít ghép nối piston; 18.
Lò xo; 19,25. Pitston; 20. Khoang bên phải của xylanh; 21, 24. Đệm lót; 22. Nút
che dầu; 23. Tấm lò xo; 26. Van thông qua; 27. Khoang bên trái xy lanh; 28. Van
trả; 29. Van nén; 30. Nắp xy lanh; 31. Bạc cao su; 32. Bạc chặn; 33. Đầu đòn
quay; 34. Bu lông; 35. Thân van trả; 36. Van ống có cửa; 37. Lò xo van trả; 38.
Thân van nén ; 39. Đĩa van nén; 40, 41. Lò xo van nén.
ở xi lanh của giảm chấn có các piston 19 và 15. Các piston này bắt
chặt với các lò xo 18 nhờ vít 17. Xi lanh đợc đóng kín nhờ các nắp, đệm
thép 21 đợc ép chặt vào piston mặt trong. Tay quay dạng cầu 8 đợc lắp then
hoa với trục 5, và nằm tỳ với các đệm thép đẩy các piston và ép các lò xo
18, do đó đảm bảo luôn tiếp xúc và loại trừ độ dơ khi mòn. Đòn quay ngoài
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
24
Đồ án tốt nghiệp
15 đợc đặt trên trục 5 và liên kết với cầu xe bằng khớp cao su-kim loại và
giá đỡ của cầu xe.
Các khoang bên phải và bên trái của xi lanh nối thông với phần không
gian phía trong của giảm chấn nhờ các van thông 16. Ngoài ra, cả 2 khoang
của xi lanh thông với nhau bằng các rãnh trong thân giảm chấn. Các rãnh đ-
ợc đóng bởi các van nén 29 và các van trả 28. Van nén gồm có đĩa 39, thanh
38, thanh này có đầu vát. Đĩa của van bị ép vào đế tựa bằng lò xo yếu 41.
Còn lo xo thứ hai 40 mạnh hơn đợc đặt tự do và có khe hở nhỏ giữa nút và
đĩa.
Van trả 28 gồm có thanh dẫn hớng cố định 35 và van ống 36. Đĩa côn
của van ống bị ép vào đế tựa bằng lò xo 37. Đầu ống của van có lỗ ở bên
phía sau đĩa. Thanh 35 có các mặt vát. Dầu giảm chấn đợc đổ vào giảm
chấn qua lỗ kiểm tra. Lỗ này đợc đóng kín nhờ nút đậy 22. Vỏ của giảm
chấn đợc cố định với khung xe bằng các bu lông luồn qua các lỗ 4.
ở hành trình nén đòn quay ngoài bị nâng lên và tay quay dạng cần đẩy
piston sang phải. Dầu giảm chấn từ khoang bên phải của xi lanh bị đẩy sang
khoang bên trái qua các mặt vát của van 38 khi có áp lực yếu (khi có sự
dịch chuyển chậm của thân xe so với cầu xe). Khi áp lực tăng (tơng ứng với
nén đột ngột) thì lo xo 41 của van 29 bị ép và nhờ có mặt vát mà van tạo
nên lỗ không lớn để dầu thoát thêm qua, khi áp lực càng mạnh thì lò xo 40
bị ép và lợng dầu lu thông sẽ tăng lên.
ở hành trình trả đòn quay ngoài chuyển động xuống dới, tay quay
dạng cầu sẽ dịch chuyển piston sang trái. Dầu sẽ bị đẩy từ khoang trái sang
khoang phải qua van trả 28. Khi trả êm thì dầu đi qua các mặt vát của thanh
35, còn khi trả mạnh thì qua lỗ van 36 và khe hở giữa van và đề tựa. Khe hở
này xuất hiện khi lò xo bị ép.
Trên (hình 1.18) là cấu tạo giảm chấn thuỷ lực của ô tô ZIL-131. Giảm
chấn đợc bắt chặt với khung xe nhờ giá đỡ 7 và bắt chặt đầu dới với dầm
cầu nhờ giá 21. ở trên piston có hai hàng lỗ, hàng lỗ trong là của van trả,
hàng lỗ ngoài là của van thông qua. Còn ở phía dới xi lanh cũng có hai hàng
lỗ, phía trong là van nạp, phía ngoài là van nén. Nguyên tắc làm việc của
giảm chấn này cũng tơng tự nh trình bày ở trên. ở trên ô tô ZIL-131 giảm
chấn thuỷ lực chỉ bố trí ở treo trớc.
Hình 1.18: Cấu tạo giảm chấn
thuỷ lực ở ôtô ZIL-131.
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
25