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
Sinh viên: Phạm Văn Vơng

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.
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
3
Đồ án tốt nghiệp
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)
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

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
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
5
Đồ án tốt nghiệp
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
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.

+ 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 ,
- 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
Sinh viên: Phạm Văn Vơng

của nhíp sẽ giảm đi. Phơng pháp cố định nhíp kiểu này đợc áp dụng rộng
rãi trên các ô tô vận tải.
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
8
Đồ án tốt nghiệp
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
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
9
Đồ án tốt nghiệp
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

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.
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
11
Đồ án tốt nghiệp
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
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.
Sinh viên: Phạm Văn Vơng

lông.
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
14
Đồ án tốt nghiệp
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.
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
15
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

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.
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
18
Đồ án tốt nghiệp
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

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
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
Sinh viên: Phạm Văn Vơng
21
Đồ án tốt nghiệp
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

Sinh viên: Phạm Văn Vơng
22
Đồ án tốt nghiệp
- 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
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

Sinh viên: Phạm Văn Vơng
25