1
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
Lời nói đầuTrong các phơng tiện giao thông hiện đang đợc sử dụng trên thế giới
cũng nh ở Việt Nam thì phơng tiện giao thong đờng bộ đợc sử dụng
nhiều nhất, m phần lớn l ô tô do có nhiều u điểm hơn so với các loại
phơng tiện khác nh: tính cơ động, nhanh gọn, giá thnh vận chuyển rẻ (ở
cự gần v trung bình)...
Với yêu cầu đòi hỏi ngy cng cao của công nghệ vận tải của kỹ thuật
thì tính tiện nghi của ô tô ngy cng phải hon thiện hơn. Đặc biệt l tính
năng êm dịu chuyển động của xe để tạo cho con ngời cảm giác thật thoải
mái, bảo quản hng hóa khi vận chuyển,tăng tuổi thọ lm việc của ôtô v
giảm việc bảo dỡng tu bổ đờng sá.Hệ thống treo phụ thuộc với các phần
tử đn hồi, dẫn hớng loại nhíp l xu hớng phát triển của hệ thống treo
hiện nay v trong tơng lai của các ô tô tải. Nó đợc sử dụng rộng rãi với
kết cấu đơn giản, rẻ tiền, dễ chăm sóc v bảo dỡng. Đặc biệt quan trọng
hơn l nhíp l cả 3 nhiệm vụ chính: Đn hồi, dẫn hớng v giảm chấn.
Vì vậy em đã chọn Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở
Hyundai mighty HD72 3,5 Tấn.
Nội dung thuyết minh :
Chơng1 : Tổng quan.
Chơng2 : Tính toán & thiết kế hệ thống treo.
Chơng3 : Quy trình công nghệ chế tạo v lắp ráp các bộ nhíp.
Chơng4 : Quy trình công nghệ chế tạo piston của giảm chấn.
+ Xác định động học chuyển động của bánh xe, truyền lực kéo v
lực phanh sinh ra do ma sát giữa mặt đờng v các bánh xe, lực bên
v các mômen phản lực đến gầm v thân xe
+ Dập tắt các dao động thẳng đứng của khung vỏ sinh ra do ảnh
hởng của mặt đờng không bằng phẳng.
Khi ôtô chuyển động trên đờng không bằng phẳng sẽ chịu những dao
động do bề mặt đờng mấp mô sinh ra. Những dao động ny ảnh hởng
xấu tới tuổi thọ của xe, hng hoá v đặc biệt l ảnh hởng tới hnh khách.
Theo số liệu thống kê cho thấy, khi ôtô chạy trên đờng xấu ghồ ghề, so với
ô tô cùng loại chạy trên đờng tốt bằng phẳng thì vận tốc trung bình giảm (
40 ữ 50)%, quãng đờng chạy giữa hai kỳ đại tu giảm (35 ữ 40)%, suất tiêu
hao nhiên liệu tăng (50 ữ 70)%, do vậy năng suất vận chuyển giảm
(30ữ40)%, giá thnh vận chuyển tăng (50ữ70)%. Ngoi ra, nếu con ngời
phải chịu đựng lâu trong tình trạng xe chạy bị rung xóc nhiều dễ sinh ra
mệt mỏi. Các kết quả nghiên cứu về ảnh hởng của dao động ô tô tới cơ thể
ngời đều đi tới kết luận l nếu con ngời phải chịu đựng lâu trong môi
trờng dao động của ô tô sẽ mắc phải những bệnh về thần kinh v não. Vì
đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
3
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
vậy, tính êm dịu chuyển động l một trong những chỉ tiêu quan trọng để
đánh giá chất lợng của xe.
Tính êm dịu của ô tô phụ thuộc vo kết cấu của xe v trớc hết l hệ
thống treo, phụ thuộc vo đặc điểm v cờng độ kích thích, sau đó l phụ
thuộc vo kỹ thuật của lái xe. Lực kích thích gây dao động có thể do sự
không cân bằng của liên hợp máy hoặc do độ nhấp nhô của bề mặt đờng
không bằng phẳng. Nếu chỉ xét trong phạm vi khả năng chế tạo ô tô thì hệ
thống treo mang tính chất quyết định đến độ êm dịu chuyển động của ô tô.
Do khi thay đổi góc lm cho trụ đứng nghiêng về phía sau nên sự ổn định
của ô tô sẽ kém. Khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng cũng lm thay đổi độ
chụm A-B (thay đổi góc ). Góc thay đổi sẽ lm thay đổi quỹ đạo chuyển
động của ôtô lm cho ôtô không bám đúng đờng.
Đờng tâm trụ
đứng(Trong mặt phẳng thẳng đứng)
đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
5
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
Đờng tâm trụ
đứng
(Trong mặt phẳng nằm ngang)
6
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
e) Độ nghiêng của bánh xe trong mặt phẳng ngang phải bé
Bộ phận dẫn hớng có ảnh hởng tới khoảng cách giữa các phần tử
đn hồi (gọi tắt l khoảng cách nhíp). Do bộ phận dẫn hớng m ta có
khoảng cách ny lớn hay bé. Bộ phận dẫn hớng còn ảnh hởng tới vị trí
tâm của độ nghiêng bên.
g) Bộ phận dẫn hớng phải đảm bảo bố trí hệ thống treo trên ôtô thuận tiện
Bộ phận dẫn hớng phải đảm bảo bố trí hệ thống treo trên ôtô thuận
tiện ,có thể sử dụng khoảng không gian trong khoang xe. Bộ phận dẫn
hớng có thể tăng độ êm dịu chuyển động nếu bố trí lại phần đợc treo hợp
lý thì lm tăng mômen quán tính đối với trục ngang đi qua trọng tâm phần
đợc treo.
h) Bộ phận dẫn hớng phải có kết cấu đơn giản v dễ sử dụng. Điều ny phụ
thuộc nhiều vo số khớp, số điểm phải bôi trơn của hệ thống treo v số các
đăng (đối với bánh chủ động).
i) Trọng lợng bộ phận dẫn hớng v đặc biệt l phần không đợc treo phải
bé
Khi giảm đợc trọng lợng phần không đợc treo sẽ lm tăng độ êm
dịu cho xe.
2.2. Phần tử đn hồi .
Bộ phận đn hồi nhận v truyền lên khung (vỏ) các lực thẳng đứng
của đờng. Lm giảm tải trọng động khi xe chạy trên đờng nhấp nhô,
đảm bảo tính năng êm dịu của ôtô. Bộ phận đn hồi gồm một hay một số
phần tử đ
n hồi v chia ra loại phần tử đn hồi bằng kim loại ( nhíp, lò xo
trụ, thanh xoắn), loại phần tử đn hồi phi kim loại ( Vấu cao su, đệm khí,
thuỷ khí).
đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
8
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
1 : Van trả , 2: Vỏ , 3 : Buồng khí nén , 4 : pittông tự do, 5 : Khoang thể tích
, 6 : Van pittông , 7 : Van nén .
Vỏ của giảm chấn tiếp xúc trực tiếp với không khí tạo điều kiện thoát nhiệt
tốt.Buồng khí nén đợc ngăn cách bởi pittôn tự do nên tránh đợc hiện
tợng xâm thực lm ảnh hởng chất lợng lm việc của giảm chấn .Giảm
đợc tiếng ồn.
* Hnh trình nén ( Bánh xe tiến gần khung xe )
đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
9
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
Trong hnh trình nén,cần pittôn số 9 dịch chuyển đi lên phía trên. Do sự
thay đổi thể tích thì buồng phía trên van pittôn ( 6 ) bị nén lại,áp suất tăng
đồng thời đẩy dầu qua van nén một chiều (7) van (1) đóng.
Lực cản sinh ra khi dòng chất lỏng tiết lu qua lỗ van.Khí nén cao áp
tạo ra sức ép lớn lên chất lỏng chảy qua van tiết lu nhanh chóng v êm dịu
tạo nên sức cản ổn định của giảm chấn.
* Hnh trình trả (Bánh xe rời xa khung ).
Hnh trình trả ngợc lại so với hnh trình nén , cần pittôn 9 dịch chuyển
xuống phía dới ,đẩy dầu từ buồng phía dới lên buồng trên thông qua van
1 chiều1. Do cần pittôn ra khỏi xylanh nên 1 phần thể tích do nó choán chỗ
sẽ bị thiếu hụt dầu,để bù lại thì pittôn tự do dịch chuyển xuông phía dới
để bổ sung lợng dầu.
+ Loại khí ( loại bọc bằng cao su-sợi,mng,loại ống).
+ Loại thuỷ lực (loại ống).
+ Loại cao su.
đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
11
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
- Theo sơ đồ bộ phận dẫn hớng :
+ Loại phụ thuộc với cầu liền .
+ Loại độc lập với cầu cắt .
- Theo phơng pháp dập tắt dao động chia ra :
+ Loại giảm chấn thuỷ lực ( loại tác dụng 1 chiều , loại tác dụng 2 chiều ).
+ Loại ma sát cơ ( ma sát trong bộ phận đn hồi , trong bộ phận dẫn
hớng ).
- Theo phơng pháp điều khiển :
+ Hệ thống treo bị động ( không đợc điều khiển ).
+ Hệ thống treo chủ động ( Hệ thống treo có điều khiển ).
3.1.Theo vật liệu chế tạo phần tử đn hồi .
a) Phần tử đn hồi kim loại
* Nhíp
Nhíp đợc lm từ các lá thép cong gọi l lá nhíp, sắp xếp lại với nhau
theo thứ tự từ ngắn đến di. Cụm lá ny đợc kẹp chặt lại với nhau ở giữa
bằng bu lông địng tâm hay đinh tán. Để giữ các lá nhíp không trợt ra khỏi
vị trí ngời ta dùng kẹp ở một vi điểm để kẹp chúng lại với nhau. Cả hai
đầu lá di nhất ( lá chính) đợc uấn cong tạo thnh mắt nhíp, đợc sử dụng
để gắn nhíp vo khung vo một dầm no đó chẳng hạn dầm bên.
Nhìn chung nhíp di hơn thì mềm hơn. Nhíp nhiều lá hơn thì chịu tải
lớn hơn, song nhíp sẽ cứng hơn, v tính êm dịu chuyển động sẽ kém hơn.
Tuy vậy, nhíp vẫn đợc dùng phổ biến nhất vì nhíp vừa l cơ cấu đn hồi,
Lò xo trụ chủ yếu đợc sử dụng trong ôtô du lịch lm bộ phận đn
hồi. Lò xo trụ có thể có tiết diện tròn hay vuông.
-Ưu điểm của lò xo trụ: Nếu cùng một độ cứng v độ bền thì lò xo trụ
có trọng lợng nhỏ hơn nhíp, khi lm việc giữa các vnh lò xo không
có ma sát nh nhíp. Đồng thời không phải bảo dỡng v chăm sóc
nh chăm sóc nhíp.
-Nhợc điểm: Nó chỉ lm đợc nhiệm vụ đn hồi, còn các nhiệm vụ
dẫn hớng v giảm chấn phải do các phần tử khác đảm nhận. Vì vậy,
nếu kể chung cả hai phần tử sau thì hệ thống treo với lò xo trụ lại
phức tạp về kết cấu v sử dụng so với hệ thống treo loại nhíp.
* Thanh xoắn
Thanh xoắn l một thanh bằng thép lò xo, dùng tính đn hồi xoắn của
nó để cản lại sự xoắn. Một đầu thanh xoắn đợc bắt chặt vo khung hay
một dầm no đó của thân xe đầu kia đợc gắn vo một kết cấu chịu tải
xoắn.Thanh xoắn cũng đợc dùng lm thanh ổn định.
đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
14
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
Ưu điểm của thanh xoắn: Mức độ hấp thụ năng lợng trên một đơn vị
khối lợng lớn xo với các phần tử đn hồi khác, nên hệ thống treo có thể
lm nhẹ hơn. Ngoi ra, cách bố trí hệ thống treo đơn giản.
Nhợc điểm: Không có khả năng kiểm soát đợc dao động, vì vậy cần
phải dùng giảm chấn kèm với nó.
b) Phần tử đn hồi phi kim loại
* Phần tử đn hồi loại khí
Phần tử đn hồi loại khí có tác dụng nhiều trong các ôtô có khối lợng
phần đợc treo lớn v thay đổi nhiều.
nhiệt độ ...). Ngoi ra, ở hệ thống treo loại thuỷ khí loại ống còn có nhợc
điểm l khó lm kín v ma sát lớn.
*Phần tử đn hồi loại cao su
Vấu cao su hấp thụ dao động nhờ sinh ra nội ma sát khi nó bị biến dạng
dới tác dụng của ngoại lực.
-Ưu điểm:
+ Có độ bền cao, không cần bôi trơn, bảo dỡng
+ Cao su có thể thu năng lợng trên một đơn vị thể tích lớn hơn
thép 5ữ10 lần
+ Trọng lợng bộ phận bằng cao su bé v đờng đặc tính của cao
su l phi tuyến tính nên dễ thích hợp với đờng đặc tính m ta
mong muốn.
- Nhợc điểm:
+ Suất hiện biến dạng thừa dới tác dụng của tải trọng kéo di,
nhất l tải trọng thay đổi.
+ Thay đổi tính chất đn hồi khi nhiệt độ thay đổi, đặc biệt l độ
cứng của cao su sẽ tăng lên khi lm việc ở nhiệt độ thấp.
+ Cần thiết phải đặt giảm trấn v bộ phận dẫn hớng.
Ưu khuyết điểm của cao su phụ thuộc chủ yếu vo chất lợng cao su
v công nghệ chế tạo.
3.2.Theo sơ đồ dẫn hớng .
a) Loại phụ thuộc với cầu liền
đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
16
thể sử dụng lò xo có độ cứng nhỏ hơn nhíp nên tính êm dịu chuyển động tốt
hơn. Song nó phải có thêm bộ phận dẫn hớng.
b) Loại hệ thống treo độc lập với cầu cắt đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
18
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh Thân Xe Mô hình hệ thống treo độc lập
Hệ thống treo độc lập có các đặc điểm sau:
+ Khối lợng không đợc treo nhỏ, v đặc tính bám đờng của các
bánh xe tốt. Vì vậy, êm dịu chuyển động v tính ổn định tốt.
+ Do không có sự nối cứng giữa bánh xe bên trái v bên phải, nên có
thể hạ thấp sn xe v vị trí lắp động cơ. Có nghĩa l có thể hạ thấp
trọng tâm xe v khoang hnh khách cũng nh khoang hnh lý có thể
đợc lm rộng hơn.
+ Cấu tạo phức tạp hơn.
+ Khoảng cách bánh xe v góc đặt bánh xe thay đổi cùng với sự dịch
chuyển lên-xuống của các bánh xe.
+ Nhiều kiểu xe còn đợc trang bị thanh ổn định để giảm sự lắc ngang
khi quay vòng v cải thiện các đặc tính ổn định, cùng các đặc tính
khác. Tuỳ theo đặc tính dịch chuyển của bánh xe trong hệ thống treo
độc lập có các loại sau: loại bánh xe dịch chuyển trong mặt phẳng
những nhợc điểm trong hệ thống treo phụ thuộc ngời ta có những
phơng án về mặt kết cấu khác nhau
Kết cấu của hệ thống treo thiết kế
Trên hình vẽ l kết cấu của bộ nhíp trớc v sau của xe tải 3,5 tấn
m ta sẽ thiết kế.
* Các bộ nhíp trớc đợc lắp với khung xe qua các giá đỡ v đợc nối với
dầm cầu qua các quang treo nhíp . Mỗi bộ nhíp trớc v sau gồm có hai lá
nhíp chính di bằng nhau mục đích để cờng hoá. Để tăng tuổi thọ của
nhíp v các lá nhíp chính không bị xoắn đầu ta đặt vo trong các gối cao su
. đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
20
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
Kết cấu của hệ thống treo trớc.
đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
22
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
2
1
2
9
6720
1495 đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
23
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
Tổng trọng lợng (KG)
7020
Tự trọng (KG)
3425
Phõn b - Cu trc (KG)
1696
Phõn b - Cu sau (KG)
1729
Tải trọng
Trọng lợng
Số chỗ ngồi 03
Model Diezel,4 xilanh thẳng hng
Công suất tối đa 88KW/3200 vòng/phút
động cơ
Momen tối đa 30/2000
Vận tốc tối đa (km/h) 103
Vợt dốc tối đa (%) 31.5
tính năng
Bán kính quay vòng 7.3
Hệ thống treo
Nhíp trớc v sau hình bán
nguyệt,với giảm chấn có tác dụng 2
chiều
Phanh
chính
Dạng trống mạch kép thuỷ lực,có trợ
Trọng lợng bản thân (Đã cho) KG
3425
Trọng lợng ton bộ (Đã cho) KG
7020
Trọng lợng phân bố ở các cầu
Tải trọng tác dụng lên cầu trớc khi không tải (Đã
cho)
KG
G
01
= 1696
Tải trọng tác dụng lên cầu sau khi không tải (Đã
cho)
KG
G
02
= 1729
Tải trọng tác dụng lên cầu trớc khi đầy tải (
Chọn)
KG G
1
= 2500
Tải trọng tác dụng lên cầu sau khi đầy tải (
Chọn)
KG G
2
= 4520