Đồ án tốt nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp sau năm năm học tập tại trường Đại học
Giao thông vận tải đánh dấu một mốc quan trọng trong cuộc đời học tập nghiên
cứu của cá nhân em. Mặc dù tại thời điểm vừa kết thúc này, mức độ thành công của
Đồ án chưa được đánh giá nhưng quá trình thực hiện đã đem lại cho em những bài
học quý giá về phương pháp tiếp cận nghiên cứu một vấn đề khoa học.
Để hoàn thành Đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiệt tình của các
thầy cô giáo và bạn bè. Nếu thiếu sự giúp đỡ của họ, nhiệm vụ của em chắc chắn sẽ
khó khăn hơn rất nhiều.
Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.s Phạm Thế Minh giáo
viên hướng dẫn trực tiếp đồ án tốt nghiệp của em. Thầy đã dành nhiều thời gian
giúp em lựa chọn đề tài và giới hạn phạm vi đồ án, đọc và cho ý kiến nhận xét về
bản đề cương và các bản nháp trong suốt quá trình thực hiện. Xin cảm ơn Thầy rất
nhiều về những góp ý sâu sắc và sự chỉ bảo tận tình.
Em xin dành lời cảm ơn đặc biệt tới tất cả các thầy giáo, cô giáo, cán bộ
trường Đại học Giao thông vận tải vì những kiến thức khoa học và cuộc sống,
những sự giúp đỡ hỗ trợ tận tình mà em nhận được trong suốt thời gian học tập và
nghiên cứu tại trường.

Mục lục
Tô Anh Cường - 1 - Lớp - Cơ Điện tử k46
Đồ án tốt nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU.........................................................................................................5
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ.........................6
Công dụng, yêu cầu kĩ thuật và phân loại.............................................................6
Công dụng.........................................................................................................6
Yêu cầu kĩ thuật của hệ thống treo....................................................................7
Phân loại............................................................................................................8
Cấu tạo hệ thống treo...........................................................................................12
Bộ phận đàn hồi...............................................................................................13

Tạo một Front Suspension Subsystem............................................................55
Xây dựng một Suspension Assembly..............................................................57
Lựa chọn các chương trình phân tích..............................................................59
Chạy mô phỏng hệ thống và in kết quả dưới dạng đồ thị các tham số của hệ
thống................................................................................................................63
Đánh giá chất lượng làm việc của hệ thống khi thay đổi thông số cho hệ thống
treo 71
Đánh giá chất lượng làm việc của hệ thống khi thay đổi độ cứng của bộ phận
đàn hồi.............................................................................................................74
Đánh giá chất lượng làm việc của hệ thống khi thay đổi hệ số giảm chấn của
bộ phận giảm chấn...........................................................................................81
KẾT LUẬN............................................................................................................88
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................90
PHỤ LỤC...............................................................................................................92
PHỤ LỤC...............................................................................................................92
Tô Anh Cường - 3 - Lớp - Cơ Điện tử k46
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế nước nhà thì nhu cầu của người dân nói
chung và nhu cầu đi lại nói riêng được tăng lên một cách rõ rệt. Khi sử dụng một
phương tiện giao thông ngoài những yêu cầu về khả năng thuận lợi trong lưu thông
thì một phương tiện gọi là tốt còn phải đảm bảo an toàn trong chuyển động, tính
thẩm mỹ cao và độ êm dịu cao trong quá trình sử dụng để bảo sức khỏe cho người
tham gia giao thông.
Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đang có những bước đi ban đầu về thiết kế, chế
tạo ôtô. Song do điều kiện đường xá kém chất lượng, ở các xe này chưa đáp ứng
được một số các yêu cầu đòi hỏi về độ êm dịu chuyển động, tính tiện nghi, tính an
toàn chuyển động,...Một trong những nguyên nhân là do chất lượng đường của
chúng ta còn hạn chế. Chính vì vậy, việc quan tâm đến độ êm dịu cho một chiếc xe
khi tham gia giao thông là một quan trọng trong quá trình chế tạo một phương tiện
giao thông nói chung và ô tô nói riêng.

dọc của bánh xe.
• Những bộ phận của hệ thống treo làm nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt những
dao động, rung động, va đập từ mặt đường truyền lên đảm bảo tính êm dịu
trong chuyển động của xe.
1.1.2 Yêu cầu kĩ thuật của hệ thống treo
Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng
đứng với khung xe hoặc vỏ xe , theo yêu cầu dao động êm ái hạn chế tới mức có
thể chấp nhận được những chuyển động không muốn khác của bánh xe (như lắc
ngang, lắc dọc ). Vì vậy hệ thống treo phải có những yêu cầu cơ bản sau :
• Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ
thuật của xe như chạy trên nền đường tốt hoặc xe có khả năng chạy
trên mọi địa hình khác nhau.
• Bánh xe có chuyển động không mong muốn hạn chế.
• Có độ bền cao.
• Không gây tải trọng lớn tại các mối liên kết khung và vỏ.
• Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thỏa mãn mục đích chính
của hệ thống treo, làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không
phá hỏng các quan hệ động học và động lực học của chuyển động
bánh xe.
• Ngoài các yêu cầu nêu trên, hệ thống treo phải đảm bảo các yêu cầu
đặc biệt sau đây:
 Có tần số dao động riêng của vỏ thích hợp, tần số dao động
này được xác định bằng độ võng tĩnh (f
t
).
 Có độ võng động (f
đ
) đủ để cho không sinh ra va đập lên các ụ
đỡ cao su.
 Có độ dập tắt dao động của vỏ và bánh xe thích hợp.

xe ít.
- Khi chịu lực bên (ly tâm, đường ngang, gió bên) hai bánh xe liên kết cứng
làm hạn chế hiện tượng trượt bên của bánh xe.
- Công nghệ chế tạo đơn giản, số lượng các chi tiết ít, dễ tháo lắp và sửa
chữa và bảo dưỡng, giá thành thấp.
 Hệ thống treo độc lập:
- Hệ thống treo hai đòn ngang;
- Hệ thống treo Macpherson;
- Hệ thống treo đòn dọc;
- Hệ thống treo đòn chéo.
Hình 1.2: Cấu tạo hệ thống treo độc lập cầu trước
Ưu điểm của hệ thống treo độc lập:
- Khối lượng phần không được treo là nhỏ, đặc tính bám đường của bánh xe
là tốt, vì vậy sẽ êm dịu trong khi di chuyển và có tính ổn định tốt.
- Nhiều kiểu ô tô được trang bị thanh ổn định để giảm sự lắc ngang khi ô tô
chuyển động quay vòng, cải thiện được tính ổn định và các tính năng khác.
- Do không có sự nối cứng giữa bánh xe phía trái phải nên có thể hạ thấp sàn
ô tô và vị trí lắp động cơ, do đó có thể hạ thấp được trọng tâm của ô tô.
- Các lò xo trong hệ thống treo độc lập chỉ làm nhiệm vụ đỡ thân ô tô mà
không có tác dụng định vị các bánh xe (đó là chức năng của các thanh liên
kết), do đó có thể sử dụng lò xo mềm hơn.
Nhược điểm của hệ thống treo độc lập:
- Do hai bánh xe liên kết với nhau là liên kết mềm nên trong quá trình
chuyển động vết bánh xe thay đổi và xảy ra sự trượt bên;
- Số chi tiết là khá nhiều so với hệ thống treo phụ thuộc nên khó khăn trong
chế tạo và giá thành chế tạo tăng;
- Khoảng cách các xe và vị trí đặt bánh xe thay đổi cùng với sự dịch chuyển
lên xuống của bánh xe;
- Kết cấu của hệ thống treo phức tạp hơn.
Dựa theo bộ phận đàn hồi ta có thể chia ra:

Ở hệ treo phụ thuộc các bánh xe đặt trên dầm liền bộ phận giảm chấn và đàn hồi
đặt giữa thung xe và dầm cầu liền. Qua cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc sự dịch
chuyển của một bên bánh xe theo phương thẳng đứng sẽ gây nên chuyển vị nào đó
của bánh xe bên kia nên chúng phụ thuộc lẫn nhau.
Ở trên hệ thống treo độc lập các bánh xe gắn (độc lập) với khung vỏ thông qua các
đòn, bộ phận giảm chấn, đàn hồi. Các bánh xe độc lập dịch chuyển tương đối với
khung vỏ. Trong thực tế chuyển động của xe, điều này chỉ đúng khi ta coi thùng
và vỏ xe đứng yên.
Tuy nhiên dù là hệ thống treo nao đi nữa thì cũng bao gồm có 3 bộ phận chính
dưới đây:
- Bộ phận đàn hồi;
- Bộ phận giảm chấn;
- Bộ phận ổn định và thanh dẫn hướng.
1.2.1 Bộ phận đàn hồi
1.2.1.1 Chức năng của bộ phận đàn hồi
• Với công dụng để truyền chủ yếu các lực thẳng đứng và để giảm tải trọng
động khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng, cũng như để đảm
bảo độ êm dịu chuyển động cần thiết.
• Tạo ra các đường đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ hoạt động của xe.
• Ở bộ phận đàn hồi có thể dùng loại nhíp, lò xo, thanh xoắn, cao su, loại hơi
thuỷ lực va liên hợp.
1.2.1.2 Cấu tạo bộ phận đàn hồi
Phần tử đàn hồi trong hệ thống treo được chế tạo có thể từ kim loại như lò xo nhíp,
lò xo trụ, thanh xoắn. Hoặc có thể từ cao su, sử dụng khí nén, thủy lực,...
Nhíp lá
Được sử dụng rộng rãi ở các ôtô có dầm cầu không cắt. Kết cấu của nhíp gồm
nhiều lá nhíp hợp lại. Các lá nhíp được nối với nhau bởi bu lông trung tâm, lá nhíp
có thể dịch chuyển tương đối với nhau theo chiều dọc, do đó khi nhíp biến dạng sẽ
sinh ra sự ma sát làm giảm các dao động khi ôtô chuyển động. Trong trường hợp
tải trọng tác dụng lên cầu có thể thay đổi đột ngột như cầu sau của ôtô tải, người ta

Lò xo trụ
Lò xo trụ được sử dụng rộng rãi trên ô tô con và xe tải hạng nhẹ. Đòi hỏi sự êm dịu
cao khi chuyển động. Độ cứng của lò xo trụ được quyết định bởi chất liệu, đường
kính và chiều dài của dây kim loại chế tạo lò xo. Đường kính dây thép càng lớn thì
độ cứng lò xo càng cao ngược lại chiều dài dây càng lớn thì độ cứng lò xo càng
thấp, tính đàn hồi của lò xo càng cao.
Lò xo trụ áp dụng đối với hệ treo độc lập. Lò xo trụ trong hệ thống treo chỉ làm
nhiệm vụ đàn hồi mà không làm nhiệm vụ đẩy hoặc nhiệm vụ hướng bánh xe.
Hình 1.6: Lò xo trụ
()
Ưu điểm:
• Kết cấu đơn giản, có tuổi thọ cao hơn nhíp lá do không có ma sát khi làm
việc, ít phải bảo dưỡng sửa chữa.
• Đường đặc tính đàn hồi là phi tuyến.
Nhược điểm:
Không có khả năng giảm chấn và dẫn hướng do vậy bố trí hệ thống treo phức tạp
hơn dùng nhíp lá.
Lò xo khí
Lò xo khí được sử dụng rộng rãi trên xe khách, xe tải hạng nhẹ cũng như hạng
nặng. Lò xo khí nén là một xi lanh chứa khí nén bằng cao su, piston được gắn lên
thanh ngang phía dưới và chuyển dịch lên xuống cùng với thanh ngang đó. Chính
khí nén trong xi lanh cao su đã tạo ra khả năng đàn hồi của lò xo. Nếu tải trọng của
xe thay đổi một van điều chỉnh lượng khí trong xi lanh được mở để cung cấp hoặc
xả bớt khí trong xi lanh.
Hình 1.7: Hệ thống treo sử dụng lò xo khí
()
Kết cấu của lò xo khí nén có thể là: lò xo có dạng ống hình sóng (tròn) hoặc ô van,
loại lò xo hình trụ ống làm bằng sợi vải tổng hợp và loại liên hợp.
1
2

hợp bọc cao su. ở phía nắp trên và nắp dưới được tăng cường bằng các đế và được
bắt chặt nhờ các vít và vòng thép. Vấu cao su hạn chế hành trình phía trên cũng
được bắt trên ống thép đặt trong vỏ. Khi biến dạng, vỏ sẽ lăn trên đế phía dưới và
thay đổi hình dạng của mình theo hình dạng của đế. Diện tích hiệu quả sẽ thay đổi
tuỳ theo hình dạng của đế phía dưới và có thể tăng chậm hoặc không đổi, hoặc
giảm đi. Hình dạng của đế phía dưới được thiết kế để tạo ra không gian bên trong
nhằm đạt được thể tích cần thiết không khí trong lò xo. Khi chọn các kích thước cơ
bản và hình dạng đế hợp lý sẽ nhận được dáng điệu độ cứng thay đổi phi tuyến.
1
3
2
4
5
Hình 1.10: Lò xo khí nén dạng liên hợp
1.Nắp trên; 2.Vòng kim loại; 3.Vỏ;4.Đế hình trụ; 5.Nắp dưới.
(theo [4])
Trên hình 1.10 đưa ra cấu tạo của lò xo khí nén dạng liên hợp. Nó kết hợp ưu điểm
của hai loại lò xo khí nén ở trên. Phần trên gồm vỏ có dạng hình sóng còn phần
dưới có dạng hình trụ. Cùng với hạn chế đảm bảo không cho piston chuyển dịch
quá lớn và sự mở rộng thể tích bên trong của phần tử. Lò xo dạng liên hợp có đặc
tính thay đổi nhỏ ở gần giá trị tải trọng tĩnh, khi tăng tải trọng cho đến piston tiến
đến gần bộ hạn chế thì độ cứng thay đổi với tốc độ lớn hơn.
13
3
4
1
2
5
12 11
8

Ưu điểm của hệ thống treo dùng lò xo khí:
Có khả năng tự điều chỉnh độ cứng của lò xo nhờ việc điều chỉnh lượng khí nén
trong xi lanh.
• Không có ma sát trong phần tử đàn hồi, kích thước và khối lượng phần
tử đàn hồi nhỏ, việc truyền rung động và tiếng ồn từ bánh xe lên thân
xe là nhỏ.
• Đặc tính thay đổi đảm bảo tần số dao động riêng không đổi trong toàn
bộ khoảng thay đổi của tải trọng ô tô.
• Đảm bảo chiều cao của thân xe với mặt đường không thay đổi, không
phụ thuộc vào sự thay đổi tải trọng.
• Độ nghiêng ngang và dọc thân xe không thay đổi ngay cả khi xếp tải
không đều.
Nhược điểm:
• Không có khả năng tự dẫn hướng do độ cứng ngang là nhỏ.
• Hệ thống điều khiển phức tạp, cần phải có hệ thống cung cấp khí nén
như máy nén khí, bình chứa,...
• Thường xuyên phải kiểm tra độ kín khít của hệ thống khí nén, không
để dầu mỡ văng vào túi cao su của lò xo khí nén.
1.2.2 Bộ phận giảm chấn
Khi xe dao động khi chịu kích thích từ lực của mặt đường thì bộ phận đàn hồi của
hệ thống treo thực hiện chức năng nối mềm giữa thân xe và nền đường tạo cảm
giác dễ chịu cho người ngồi trên xe. Tuy nhiên nếu cứ dao động mãi thì sẽ gây cảm
giác khó chịu cho con người và ta cần dập tắt nhanh dao động đó. Do đó hệ thống
treo cần một bộ phận làm triệt tiêu năng lượng được tích trữ trong lò xo một cách
nhanh nhất. Giảm chấn là một bộ phận dùng để triệt tiêu năng lượng tích trữ này từ
đó ta có thể kiểm soát được dao động của thân xe.
Bộ phận giảm chấn có hai loại. Ngoài ra còn chia bộ phận giảm chấn ra hai loại tác
dụng một chiều và tác dụng hai chiều ở giảm chấn tác dụng một chiều dao động
được dập tắt ở hành trình trả, nghĩa là khi bánh xe đi ra khỏi khung, còn ở giảm
chấn tác dụng hai chiều dao động được dập tắt ở hai hành trình trả và nén. Ngày

Tùy theo cấu tạo, nguyên lý hoạt động và môi chất làm việc của giảm chấn ta có
thể phân loại giảm chấn gồm một số loại chính sau:

Hình 1.13: Giảm chấn loại ống đơn
()
 Giảm chấn loại ống đơn
Giảm chấn loại này bên dưới có một buồng hơi làm chức năng bù trừ dầu trong
quá trình làm việc của giảm chấn. Giữa buồng dầu và hơi được ngăn cách bởi một
piston chuyển động tự do và kín khít, cả dầu và hơi đều chịu một áp lực khoảng 20
– 30 bar khi xe chuyển động và gặp rung xóc.
Hoạt động của giảm chấn ống đơn:
Khi xe nhún xuống (khi nén), trục piston chính ép sâu xuống buồng dầu, áp lực
dầu ép mở van một chiều để cho dầu chuyển động lên khoang phía trên của piston.
Khi xe gặp rung xóc lớn, piston chính chuyển động xuống dưới với gia tốc lớn, dầu
không kịp chuyển động qua các lỗ tiết lưu khi đó áp lực dầu ở khoang dưới tăng
cao đẩy piston tự do chuyển động xuống dưới nén khối hơi phía dưới lại, khi đó áp
lực của nền đường được hấp thụ.
Tương tự khi xe chuyển động lên trên, lượng khí trong khoang chứa bên dưới giúp
quá trình rung xóc được giảm thiểu bằng cách bù trừ lượng dầu thiếu trong khoang
chứa dầu.
 Giảm chấn loại ống kép
Đây là loại giảm chấn được dùng phổ biến trong các xe con. Giảm chấn bao gồm
một ống bên trong chứa đầy dầu cùng với một piston chuyển động bên trong và
• Giảm chấn loại một ống (ống đơn)
• Giảm chấn loại hai ống (ống kép)
• Giảm chấn hơi áp lực loại ống kép
• Giảm chấn với lò xo hơi
• Giảm chấn thủy lực
• Giảm chấn Vario
một ống bao bên ngoài. Giữa hai ống hình thành một không gian nhỏ để cân bằng

Yêu cầu chế tạo loại giảm chấn này rất cao về chính xác, đòi hỏi việc kiểm tra bảo
dưỡng thường xuyên, gắt gao vì vậy loại này ít được sử dụng rộng rãi.
 Giảm chấn Vario
Hình 1.16: Giảm chấn Vario
()
Giảm chấn Vario có kết cấu tương tự như loại giảm chấn hai ống. Loại giảm chấn
Vario có một đặc điểm nổi bật đó là có khả năng thích nghi được với điều kiện
đường có rung xóc thay đổi.
Khi xe có tải trọng nhẹ, vị trí của piston nằm ở vùng trên của ống dầu (trên hình
vẽ), ở đó được thiết kế những khe nhỏ để tạo điều kiện cho dầu di chuyển xuống
vùng dưới một cách dễ dàng hơn vì vậy áp lực lên piston nhỏ từ đó hiệu ứng giảm
chấn cũng giảm nhỏ.
Khi xe có tải trọng lớn, vị trí cân bằng của piston sẽ bị đẩy xuống thấp hơn (hình
vẽ), do dưới này không có những khe nhỏ lên dầu từ ngăn trên chảy xuống dưới sẽ
khó khăn hơn vì vậy dầu sẽ chảy qua van tiết lưu trên piston từ đó áp lực tác dụng
lên thân piston sẽ lớn làm tăng khả năng dập tắt dao động của giảm chấn, phần dầu
dư do áp lực cao cũng được dẫn qua van dưới đáy để vào khoang bù dầu như đối
với trường hợp giảm chấn ống kép.
 Giảm chấn hơi