Mục Lục

Chương I: Giới thiệu về hệ thống treo
và lựa chọn phương án thiết kế trang. (4…15)
I :1 : Giới thiệu:
1:a: công dụng trang 4
1:b:phân loại trang 4
1:c:các yêu cầu hệ thống treo trang 4
2: Kết cấu hệ thống treo
2.1.các bộ phận cơ bản của hệ thống treo trang (4-6)
2.2.các bộ phận đàn hồi trang (6-8)
2.3.bộ phận hướng trang (8-12)
2.4.giảm chấn trang (12-14)
II.Lựa chọn phương án thiết kế
1.giới thiệu xe tham khảo trang (14-15)
2.lựa chọn phương án thiết kế trang (15-16)

Chương II: Tính Toán Bộ Phận Đàn Hồi :
I : Tính Toán Bộ Phận Đàn Hồi Cầu Trước:
A:Tính Toán Sơ Bộ trang (16-26)
B: Kiểm Tra Nhíp trang (26-40)
C: Tính Bền nhíp trang ( 40-44)
Chương III : Thiết Kế Giảm Chấn:
1
1.Tính toán hệ số cản của giảm chấn; trang(44-47)
2.Xác định lực cản của giảm chấn trang 47
3. Đường đặc tính của giảm chấn trang 48

Chương IV: Nguyên Nhân Hư Hỏng Và Cách Khắc Phục
Sửa Chữa.


hóa và ảnh hưởng đến tuổi thọ của xe ,hàng hóa và người lái .Do
đó,ỏ nhiều nước trên thế giới và ỏ trong nước ta hiện nay giao thông
còn nhiều hạn chế,dao động của xe cần phải được chú ý đặc biệt là
xe tải .
Hơn nữa, ngành công nghiệp ôtô của nước ta trong năm tới,khi
đất nước ta đã là thành viên của WTO chúng ta cần phải nội địa
hàng hóa từng phần,tiến tới nội địa toàn phần sản phẩm ôtô.Không
dừng lại ở đó ,chúng ta đã bắt đầu quan tâm đến tính êm dịu,tính
an toàn chuyển động …hay nói cách khác là tính năng động học của
ôtô,từ đó có cải tiến hợp lý với điều kiện sử dụng ở nước ta .Để hoàn
thiện mục tiêu này ,chúng ta phải thiết kế các cụm,các chi tiết sao
cho phù hợp với điều kiện sử dụng ở việt nam và phải đảm bảo tính
công nghệ.
3
Trước điều kiện thực tế đó trong đồ án tốt nghiệp chuyên ngành
ôtô em được giao nhiệm vụ : ( Thiết Kế Hệ Thống Treo Xe Tải 2,5
Tấn)trên cơ sở tham khảo xe HI NO
4
Chương I
GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TREO VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG
ÁN THIẾT KẾ
I.1. GIỚI THIỆU
1.a)Công Dụng:
Hệ thống treo có nhiệm vụ nối đàn hồi khung vỏ ôtô với hệ thống chuyển
động nhằm giảm va đập từ mặt đường lên khung vỏ nhằm giảm va đập,tạo độ êm
dịu chuyển động .
1.b) Phân Loại :
Hệ thống treo có thể phân loại như sau:
+Theo bộ phận hướng ;treo độc lập và treo phụ thuộc .
+Theo phần tử đàn hồi ; Nhíp ,Lò Xo Trụ ,Khí Nén ,Thủy Khí ,Cao Su và

3
1
Hình 1: Các bộ phận cơ bản của hệ thống treo:
1) Bánh Xe 2) Dầm Cầu 3) Giảm Chấn

4) Bộ Phận Đàn Hồi 5)Bộ Phận Hướng 6) Khung Xe
*Bộ phận đàn hồi : làm giảm tải động tác dụng lên khung vỏ ôtô,tạo lên độ êm
dịu khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng.Bộ phận đàn hồi chỉ
truyền các lực theo phương thẳng đứng.Trên hình 1 bộ phận đàn hhồi được thể
hiện bằng lò xo trụ số 4 .

*Bộ phận hướng : dùng để truyền lực dọc ,ngang và momen tương tác giữa
bánh xe và khung xe .Chẳng hạn,để ôtô có thể chuyển động được thì lực kéo
P
k
đặt tại bánh xe chủ động cần được truyền tới khung xe ,nhưng do bộ phận đàn
hồi và giảm chấn không có khả năng chuyền lực dọc và momen ,nên cần phải có
bộ hướng thanh đòn 5 để thực hiện nhiệm vụ này.Bộ phận hướng không chỉ
truyền các lực và momen ,nó còn có nhiệm vụ đảm bảo động học các bánh xe
trong quá trình chuyển động.
6

Bộ phận giảm chấn có nhiệm vụ dập tắt dao động tương tác giữa khung vỏ và
bánh xe sinh ra trong quá trình chuyển động.Hiện nay, trên các ôtô đều sử dụng
giảm chấn thủy lực .Trong giảm chấn thủy lực,năng lượng dao động được
chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng chất lỏng công tác,rồi sau đó tỏa ra ngoài
qua vỏ giảm chấn .Trên hình 1 giảm chấn 3 được thể hiện dưới xy lanh thủy lực
với các lỗ tiết lưu trên piston.
2.2) Bộ Phận Đàn Hồi :
** Bộ phận đàn hồi có thể gồm một hoặc nhiều phần tử kim loại.Các phần

• Các phần tử đàn hồi bằng phi kim loại được sử dụng phổ biến nhất hiện
nay là ụ cao su và các phần tử đàn hồi khí nén .Các ụ cao su thường được
sử dụng kết hợp với các phần tử kim loại khác dưới dạng là các ụ hạn
chế hành trình .
Phần tử đàn hồi khí nén : là một bầu chứa khí nén được chế tạo từ vật
liệu cao su và các sợi chịu lực có khả năng biến dạng và có hình dạng thích hợp
.Một trong ưu điểm của phần tử khí nén là có thể thay đổi được độ cứng của hệ
thống treo bằng cách thay đổi tỷ số nén.Hơn nữa người ta có thể tạo được các
đường đặc tính đàn hồi khác nhau tùy theo hình dạng của bầu chứa khí .
Ngoài ra,trên một số loại ôtô có sử dụng phần tử thủy khí vừa thực hiện chức năng
của bộ phận đàn hồi đồng thời thực hiện chức năng của bộ phận giảm chấn .
2.3) Bộ Phận Hướng:
Đối với hệ thống treo phụ thuộc ,nhíp vừa là bộ phận đàn hồi vừa là bộ phận
hướng ,còn trong hệ thống treo độc lập bộ phận hướng thường là các thanh đòn .
Hệ thống treo độc lập cho phép cải thiện tính điều khiển ,tính ổn định và độ êm
dịu chuyển động của ôtô.Trên các loại ôtô hiện nay thường gặp một số dạng treo
độc lập sau :Treo loại nến (còn gọi treo McPheson),treo một đòn ,treo hai đòn hình
thang lái ,treo hai đòn hình bình hành .
2.3.1) Hệ thống treo McPheson (Hình 5 )đảm bảo động học bánh xe tốt nhất
trong số các dạng treo độc lập với hệ thống treo này khi dao động bánh xe dịch
chuyển theo trục 1 ,vì vậy bánh xe luôn nằm trong mặt phẳng thẳng đứng ,đồng
thời bề rộng cơ sở hầu như không thay đổi do góc nghiêng của trục 1 rất nhỏ .
9

1
2
3 Hình 5 :Treo McPherson (nến)

h

Hình 7:Bộ phận hướng hình bình hành có hai đòn bằng nhau

Để giảm mức độ thay đổi bề rộng cơ sở ΔB trong quá trình dao động của các
bánh xe người ta sử dụng bộ phận hướng hai đòn hình thang theo hình 8 .Bộ phận
hướng với hai đòn không bằng nhau cho phép giảm mức thay đổi bề rộng cơ sở ΔB
và góc α xuất hiện ở đây cũng rất nhỏ nên có ưu điểm rõ rệt so với bộ phận hướng
một đòn hoặc bộ phận hướng hai đòn hình bình hành .
12
B
h
Hình 8 :Bộ phận hướng hình thang có 2 đòn không bằng nhau:
2.4) Bộ Phận Giảm Chấn :
Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của giảm chấn :
1 )cần đẩy piston 2) Xy lanh 3)van nén 4) Lò Xo
5)van nén 6) Van Trả 7)piston 8) van trả
9)vỏ ngoài xy lanh 10) Van chứa
13

1
2
3
4
5
10
6
7
8
9

bị hấp thụ tại giảm chấn và tạo thành nhiệt năng làm cho giảm chấn nóng lên .Lượng
nhiệt này sau đó tỏa ra ngoài không khí qua vỏ giảm chấn .
II ) LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ :
1 )Giới thiệu xe tham khảo :

Xe hino 2,5 tấn :là loại xe có tính việt rã cao thường chuyển động trên các đoạn
đường phức tạp .
Do đó hệ thống treo cần phải đảm bảo an toàn và bền tốt .

Các thông số cơ bản của xe hino

Khi không tải :

Tải trọng cầu trước : 7600 (N)
Tải trọng cầu sau : 8000 (N)
Khi đủ tải :
Tải trọng cầu trước : 10200 (N)
Tải trọng cầu sau : 14300 (N)
Trọng lượng bánh xe :
Cầu trước : 580 (N)
Cầu sau : 1000 (N)
Chiều dài cơ sở : 3.000 (m)
2) Chọn Phương Án Thiết Kế :
2.1 )Chọn loại hệ thống treo :
15

Xe thiết kế là xe tải 2,5 tấn ,thường xuyên phải chịu tải trọng lớn và hoạt động
trên địa hình phức tạp ,đòi hỏi tính việt dã cao nhưng độ êm dịu của xe không
cao.Dựa vào loại xe tham khảo và loại xe thiết kế ta chọn hệ thốnh treo phụ thuộc .
Loại hệ thống treo này độ êm dịu của xe không cao nhưng kết cấu đơn giản,có

−
= = =
Vì ta chỉ tính trên một bánh xe hay một bán trục
2: Trọng lượng không được treo:580
290( )
2
kt
kt
N
G
Z
= = =
Thiết kế hệ thống treo phải đảm bảo độ êm dịu theo các tiêu chuẩn đề ra
.Hiện nay,có rất nhiều tiêu chuẩn để đánh giá độ êm dịu chuyển động.Như tần số
dao động ,gia tốc dao động ,vận tốc dao động…
Trong đồ án tốt nghiệp này em chỉ chọn tần số dao động là chỉ tiêu đánh giá
độ êm diụ của xe .Chỉ tiêu này được nựa chọn như sau.Chọn tần số dao động của
xe : n = 60
→
120 (dao dộng /phút) .Với tần số dao động như vậy thì sức khỏe
của người lái và hàng hóa được đảm bảo an toàn .
3: Tính độ võng của hệ thống treo :
Ta có : n =
30
t
f
Trong đó : f

Vậy ta có độ võng động của nhíp là :
f
đ
= (0,5 ÷ 0,6 ) f
t
= 8,0
→
9,6 (cm) chọn f
đ
= 8 (cm)
18
+ Ta có độ võng toàn bộ của hệ thống treo :

f
tb
= f
t
+ f
đ

thay các giá trị vào biểu thức : f
tb
= 16 +8 = 24 (cm)
4: Tính độ cứng của hệ thống treo :
Đô. Cứng toàn bộ của hệ thống treo được tính theo sơ bộ :

C =
1
4810
300,625( )

=
(1)
Trong đó :

δ
:là hệ số biến dạng nhíp ta chọn nhíp có gia cường
δ
= 1,4
L : chiều dài cơ sở của lá nhíp chính tính bằng (mm)
l
1,
l
2
: Chiều dài từ hai đầu lá nhíp đến giữa cầu xe.
Ta chọn là nhíp đối xứng do đó ta có :
l
1
= l
2
= 1200/2 = 600 (mm)
E : Mođun đàn hồi vật liệu làm nhíp E =
2,1.
.
2
7
( )
10
N
cm
C: độ cứng của nhíp C = 300,635(N/cm)


1 2 ax
tb
2. ( 0,5 )( 0,5 ).
3. .
f
c c m
h
E
l d l d
δ
δ
− −
=
(2)
Do nhíp được bố chí đối xxứng lên ta có công thức :( )
2
ax
tb
2. .
12. .
0,5
f
m
c
h
E

N
cm
→
Ta chọn : d
c
= 100 (mm)
Vậy ta có :
( )
2
5
5
1,4 .1000
) 560185. ( )
6.2,1 .240
1200 100
10
10
h mm
−
= =
−
h = 5,6 (mm) ta chọn h = 6(mm)

8:Tính bề rộng lá nhíp :
Để đơn giản ta coi các lá nhíp có cùng bề rộng và cùng chiều dày :từ đó ta
mối quan hệ như sau :
h< b/h <10 (4)
b: Là chiều rộng của lá nhíp :
Từ 4 ta có hệ phương trình:
{

9
3
3
12.4,175.
4,5
3
55. .
10
6.
10 10
−
−
=
−
chọn n = 5 lá
10: Xác định chiều dài của lá nhíp :
Xác định theo công thức sau: L
0
=L
i
- 1-
1
i-1
. .
w
p
i
i
i
γ

)
Trong đó: là khoảng cách từ đường trung hòa đến tiết diện ngàm mỗi láđến tiết
diện là hình chữ nhật:
= = =
6
3,0( )
2 2
ci
h
mm
h
K: là hệ số ảnh hưởng của lá nhíp cuối cùng đến sự phân chia đều ứng
suất cho các lá nhíp khác:
K=
0
0 0
1 . .
n
n
J J
J J J
δ
α
 
−
 ÷
 ÷
−
 
(8)

1
=G
1
/2 =4810/2 =2405 (N)
Momen chống uốn:
( )
−
−
−
= = =
2
2
2
8 3
3
5,5. .
.
33. ( )
6 6
6.
10 10
w 10
u
b
h
m
Chiều dài cơ sở của 1/2 lá nhíp thứ nhất : L
1
=l
1

1
1 1
1
1
.( )
.
w
x
p
L L
(11)
Ta có ứng suất uốn trên nhíp :

1
1
0
. .
ci
K
p
h
J
σ
=
(12)
Thay các giá trị vào (21) ta có
σ
−
−
−

6 8
3
1
1
1
1
. .
0,7.535,43. .33.
550. 500( )
2405
w
10 10
10
p
mm

22

Momen nội lực tiết diện ngàm
σ
σ
− −
−
= −
−
−
→ = = =
1 1 2
1
1 2

2 2
2
2
.( )
.
w
x
p
L L
γ
σ σ
−
= =
(13)
Ta có ứng suất trên nhíp :

2
2
0
. .
ci
K
p
h
J
σ
=
(14)
Thay các giá trị vào (14) ta có:


γ
σ
−
−
= − =
6 8
3
1
2
2
2
. .
0,8.446,7. .33.
500. 450( )
2292
w
10 10
10
p
mm
Tính momen tiết diện tại ngàm :

σ
σ
− −
−
= − →
−
−
= = =

+d
c

Trong đó L : là chiều dài toàn bộ lá nhíp
Lập bảng giá trị:

23

stt
W(
3
m
)
2
( / )MN
m
σ
P (N) L
I
(mm) L (mm)
1
−8
33.
10
535,43 2405 550 1200
2
−8
33.
10
446,7 2292 500 1100

a5
24
Hình 11:Sơ đồ tính toán nhíp
11) xác định bán kính của đường cong ở trạng thái tự do của nhíp
Bán kính cong :
R
k
=
0
0
0
.
1
.
k
ci
E
R
R
h
σ
+
(15)
Trong đó :
0k
σ
: ứng suất lắp ghép khi xiết bulông trung tâm nằm trong
khoảng :
( )
( )

t
L
R
f y y
=
+ +
(16)
Trong đó : y
1
là độ võng tương đối được xác định từ tải trọng với hệ thống treo
hiện nay thì y
1
=0
y
2
là biến dạng dư của nhíp khi xiết

y
2
= (0,055
→
0,075).f
tb
(17)

y
2
= 24. (0,055
→
0,075) = 1,32

=
∑
25