Đồ án tôt nghiệp

MụC LụC

MụC LụC..........................................................................................................1
CHƯƠNG 1.............................................................................................5
giới thiệu tổng quan xe mỏ volvo a40d...........................................................5
1.1. Giới thiệu chung...................................................................................5
1.2 Một số thống số kích thớc của xe với kiểu lốp 29.5 R-25...................7
1.3 giới thiệu sơ lợc về một số kết cấu xe..................................................9
1.4 Hệ Thống Treo:...................................................................................12
1.4.1 Hệ thống treo trớc.........................................................................12
1.4.2 Hệ Thống Treo Sau.......................................................................13
1.5 Yêu cầu đối với hệ treo ......................................................................15
1.6 mục tiêu của đề tài..............................................................................15
Chơng 2...........................................................................................................16
Phân tích đặc điểm của hệ thống treo và xác Định các thông số của nó.....16
2.1 Phân tích kết cấu hệ thống treo .........................................................16
2.2 Các thông số kỹ thuật của hệ thống treo ...........................................17
2.2.1 Giảm chấn .......................................................................................17
Bảng 2.2.1.Một số thông số giảm chấn...............18
2.2.2 Bộ phận đàn hồi ...........................................................................18
Chơng 3 .........................................................................................................20
Xây dựng đặc tính treo..................................................................................20
3.1 Xây dựng đặc tính đàn hồi..................................................................20
3.1.1 xác định đặc tính đàn hồi.............................................................21
3.2Xây dựng Đặc tính giảm chấn............................................................23
3.2.1Tính toán hệ số cản K....................................................................26
Nh vậy ta tính đợc độ cứng của lò xo van nén mạnh :.......................27
3.3 Kiểm tra điều kiện bền.......................................................................29
3.3.1 Kiểm tra điều kiện bền nhiệt của giảm chấn...............................29

5.3. Những yêu cầu kĩ thuật cơ bản gia công piston ..............................54
5.4. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết........................54
5.5. Quy trình công nghệ khi gia công piston.........................................55
5.5.1. Xác định đờng lối công nghệ......................................................55
5.5.2. Tính toán và lập quy trình công nghệ gia công chi tiết..............55
5.6. Xác định lợng d và chế độ cắt cho các nguyên công: ..................56
5.6.1. Nguyên công 1. Tiện khoả mặt đầu piston, tiện khoả mặt lỗ,
rãnh trên mặt đầu...................................................................................56
5.6.2. Nguyên công 2. Tiện khoả mặt đáy pison, vát mép mặt đáy, tiện
khoả mặt lỗ, rãnh trên mặt lỗ.................................................................60
5.6.3. Nguyên công3. Khoan, doa lỗ 16.............................................65
5.6.4. Nguyên công 4. Khoan doa các lỗ trả mạnh 1,1 và lỗ nén nhẹ
1,8.........................................................................................................68
5.6.5. Nguyên công 5. Tiện tròn ngoài, tiện rãnh xécmăng.................73
5.6.6. Nguyên công 6. Kiểm tra............................................................76
Kết luận..........................................................................................................77

Sinh viên thực hiện : Lê Thế Tâm
Lớp
: Ô tô _K48

2


Đồ án tôt nghiệp

LờI NóI ĐầU
Ngành công nghiệp ôtô thế giới đã có bề dày phát triển trên một trăm
năm. Những sản phẩm của nó ngày càng chứa hàm lợng công nghệ cao hơn,
các xe tải ngày càng có khối lợng lớn hơn, nhất là đối với xe tải vùng mỏ.



Đồ án tôt nghiệp

Với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hớng dẫn Võ Văn Hờng, và
toàn thể các thầy trong bộ môn Ôtô. Em đã hoàn thành đợc đồ án của mình,
nhng do năng lực bản thân còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những
thiếu sót. Em mong các thầy thông cảm và đóng góp ý kiến để đề tài của
em đợc hoàn thiện hợn
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, tháng 05 năm 2008
Sinh viên:
Lê Thế Tâm

Sinh viên thực hiện : Lê Thế Tâm
Lớp
: Ô tô _K48

4


Đồ án tôt nghiệp

CHƯƠNG 1

giới thiệu tổng quan xe mỏ volvo a40d
1.1. Giới thiệu chung

Vận tải mỏ bằng ôtô là khâu không thể tách rời trong dây truyền khai
thác khoáng sản. Nhiệm vụ của nó là chuyên chở đất đá từ tầng khai thác ra

Đồ án tôt nghiệp

trên xe giảm nhanh mà điển hình là một số loại xe: Volvo A35D, Volvo
A40D Komatsu HD40, CAT773E, CAT777D...

Hình 1.1. xe mỏ VOLVO A40D.

VOLVO A40D là xe tự đổ có khớp lái(lài bằng thân xe)là một trong
những dòng xe của hãng VOLVO của Thuỵ Điển ,đợc nhập về Việt Nam
trong một vài năm gần đây. VOLVOA40D với kết cấu đặc biệt và kích thớc
lớn, khối lợng chuyển chở lớn có thể làm việc tốt và hiệu quả trên địa hình
xấu nh vùng mỏ Quảng Ninh hiện nay.

Sinh viên thực hiện : Lê Thế Tâm
Lớp
: Ô tô _K48

6


§å ¸n t«t nghiÖp
1.2 Mét sè thèng sè kÝch thíc cña xe víi kiÓu lèp 29.5 R-25

H×nh 1.2.2. M« t¶ tæng quan c¸c kÝch thíc xe Volvo A40D.

Sinh viªn thùc hiÖn : Lª ThÕ T©m
Líp
: ¤ t« _K48

7

1768
Khoảng cách từ cầu đến đầu xe
D
3100
Khoảng cách từ cầu trớc tới khớp lái
E
1276
Khoảng cách cầu trớc tới cầu giữa
F
4451
Khoảng cách từ cầu giữa tới càu sau
G
1940
Khoảng cách từ cầu sau tới đuôi xe
H
1823
Chiều cao thùng xe
J
3075
Chiều cao khi nâng hết ben
M
7684
Bán kính quay vòng lớn nhất của đầu kéo
N
8863
Bán kính quay vòng lớn nhất của thân sau
N1
4238
Chiều rộng thùng xe
O


1

2
26
3

25
4

24
5

6
23
7
22

8

9
21

10

20
19
11
18



12.Truyền lực cạnh

21. Khung sau

cầu trớc

cầu giữa

22. Khớp nối

5.Trục các đăng

13. Thùng xe

23. Xilanh lái

6.Trục các đăng

14. Đòn ngang

24. ụ cao su cầu trớc

7.hộp số phụ 8.Trục

15. ụ cao su cầu sau

25. Giảm chấn

các đăng

đờng dẫn thuỷ lực, xi lanh lái, đòn ngang.
Khung sau: Khung sau chụi khối lợng tải trọng lớn yêu cầu về độ cứng
của khung là rất cao, việc thiết kế khung có dầm chữ A làm giảm các ứng suất
lên thành khung và phân đều tải trọng lên các cầu xe.

Hình 1.3.2. Hình khớp lái.
Khớp nối: Khớp nối có nhiệm vụ liên kết khung trớc và khung sau, cũng là
đặt vị trí điểm tựa của xi lanh lái. Nó có thể quay 360 độ không phụ thuộc vào
Sinh viên thực hiện : Lê Thế Tâm
Lớp
: Ô tô _K48

10


Đồ án tôt nghiệp

sự chuyển độn của đầu kéo và đuôi xe. Nó có tác dụng loại trừ sự xoắn khung
sự chuyển động độc lập này mang lại tính linh hoạt theo yêu cầu mà vẫn cho
phép các bánh xe duy trì tốt sự tiếp xúc tốt với mặt đờng cho dù mặt đờng là
mấp mô lởm chởm , điều kiện đờng khắc nghiệt. Vị trí đặt khớp cao làm tăng
tối đa tính ổn định của xe. Các phớt lót và vòng bi có thể chắn bụi tốt và bôi
trơn. Khớp nối nh vậy cho phép lái hoạt động với công suất tối đa.
Hệ thống lái với trợ lực toàn phần, Dầu lái đợc cung cấp bởi các bơm
piston hớng kính có thể thay đổi thể tích(1) và khối bơm phụ(2) , van phân
phối lái (3) điều hành việc cung cấp dầu cho xilanh (4) và van giảm chẫn (5)
đảm bảo việc những tác động mạnh, chấn động mạnh cuả bánh với xe với mặt
đờng lên vành lái, cổ và cánh lái (6). Đảm bảo tỉ số lái và việc quay của bánh
xe (tính chép hình). Đòn phản hồi (7) đợc nối giữa khớp nối và một núm van
điều khiển có tác dụng truyền những cảm giác lái từ bánh xe lên vành lái. Ưu

1250
160

10

3889

9

12
8
11
1

7

6

5
4
3
2

Hình 1.4.1: Bố trí hệ thống treo cầu trớc.
1. ụ cao su hành trình
trả
2. Khớp nối.
3.tấm đệm.
4.phần cao su rỗng
5. Bích lót

su nó có thể chụi đợc áp lực từ 5 tới 10 lần so với thép. Các đòn ngang làm
giảm bớt sự ảnh hởng của các lực bên. Trục xe trớc cung cấp sự điều khiển
chính xác và sự vững chắc. Việc thiết kế hệ thống treo nh vậy cũng giúp cho
xe đạt đợc dãy vận tốc trung bình cao.
1.4.2 Hệ Thống Treo Sau
Hệ thống treo sau: Bộ phận đàn hội là các ụ cao su đàn hồi rỗng. Bên
trong đợc bố trí một xích thép để hạn chế hành trình. Bộ phận giảm chấn đợc
gắn giữa khung sau và khung chữ A.. Dầm dọc trục đợc bắt vào khung sau nh
kết cấu ở mặt cắt A_A. Đòn ngang nối giữa trục xe với khung xe có tác dụng
làm giảm sự ảnh hởng của các lực bên. Các khung chữ A đợc gẵn với cầu xe
và khung sau bởi các trục thép bọc cao su liên kết giữa khung chữ A và
khung .Nhờ vậy mà khung chữ A có tác dụng giảm bớt sự ảnh hởng của lực
phanh và sự tăng tốc.

Sinh viên thực hiện : Lê Thế Tâm
Lớp
: Ô tô _K48

13


Đồ án tôt nghiệp

1

2

3

B_B


Hình 1.4.2: Treo cầu sau.
1. Khung sau
2.Trục thép bọc cao
su
3. Giảm chấn ngang
4. Khung chữ Acầu
giữa.

5:ụ cao su đàn hồi.
6.Dầm dọc trục.
7.Khung cha A cầu
sau.
8.Cầu xe.
9.Đòn Ngang.

Sinh viên thực hiện : Lê Thế Tâm
Lớp
: Ô tô _K48

14

10 Đòn ngang.
11. Xích hạn chế


Đồ án tôt nghiệp
1.5 Yêu cầu đối với hệ treo

Độ võng tĩnh ft phải nằm trong giới hạn đủ đảm bảo đợc các tần số dao



Đồ án tôt nghiệp

Chơng 2
Phân tích đặc điểm của hệ thống treo và
xác Định các thông số của nó
2.1 Phân tích kết cấu hệ thống treo

Đây là loại xe mỏ có trọng lợng lớn. Do đó không thể dùng các loại treo
thông thờng nh lò xo, thanh xoắn đợc vì lí do hệ treo sẽ rất cồng kềnh, khó
đảm bảo đợc các yêu cầu của hệ treo, động học lái.
Việc lựa chọn treo có bộ phận đàn hồi bằng cao su, với đặc tính chịu lực
gấp 5 đến 10 lần so với lò xo làm bằng thép cho xe là thích hợp. Loại treo này
có kết cấu tơng đối gọn mà lại đáp ứng đợc những xe có tải trọng lớn.
Treo trớc của xe (hình 1.4.1) đợc bố trí 3 giảm chấn 2 hai lớp vỏ đóng
vai trò là phần tử dập tắt dao động, một ụ cao su làm phần tử đàn hồi. Cụm
treo đợc nối dầm cầu liền và khung xe . Vì thế cách bố trí này thuộc loại treo
phụ thuộc.
Treo sau của xe đợc bố trí phụ thuộc bao gồm 2 ụ cao su nối với dầm
cầu liền và dầm dọc khung. Dầm dọc khung đợc nối với khung sau ở vị trí
chính giữa của dầm dọc trục (nh mặt cắt A_A hình 1.4.2).Với việc bố trí nh
vậy có thể xem hệ thống treo sau nh hệ treo phụ thuộc cân bằng.
Với việc thiết kế nh vậy hệ treo của xe có tuổi thọ cao và không cần
phải bảo dỡng định kì nh các dòng xe : Cat,komatsu,Benlaz có thiết
kế hệ thống treo sử dụng các giảm chấn thủy khí đang đợc sử dụng ở Quảng
Ninh hiện nay.

Sinh viên thực hiện : Lê Thế Tâm
Lớp

19
20
21
22
23
24

A

A

25

B B

26
27
28
29
B

B

30
31
32
33
34

1.Tai trên giảm chấn.

17

23.Lò xo van trả
mạnh
24. Đai ốc.
25.Bu lông
26.Bạc đệm
27.Lò xo van trả nhẹ
29 Đế van.
30.Đệm van
31.Đĩa đệm
32.Lò xo van nén nhẹ
33. Đai ốc
34 Tai giảm chấn.


Đồ án tôt nghiệp

Thông số

Giá trị
l = 540
lcd= 320
dpt = 50
dcd= 20

Đơn vị
mm
mm
mm

mm
lỗ

dvnn=2,53
nvnn=8

mm
lỗ

= 68

Đờng kính vỏ
Chiều dài giảm chấn
Chiều dài buồng chứa dầu
Đờng kính piton giảm chấn
Đờng kính cần đẩy piston giảm chấn
Van trả mạnh:
Đờng kính sợi lò xo van trả mạnh
Bán kính lò xo van trả mạnh
Số vòng lò xo
Đờng kính van trả mạnh
Số lỗ van trả mạnh
Van trả nhẹ:
Đờng kính van trả nhẹ
Số lỗ van trả mạnh
Van nén mạnh:
Đờng kính sợi lò xo van nén mạnh
Bán kính lò xo van nén mạnh
Số vòng lò xo
Đờng kính van nén mạnh


Đồ án tôt nghiệp

*Cầu trớc
Thông số
ụ cao su hành trình nén :
Đờng kính ngoài
Đờng kính lỗ
Chiều dài
ụ cao su hành trình trả:
Đờng kính ngoài
Đờng kính lỗ
Chiều dài
Khối lợng đơc treo
Khối lợng không đợc treo

Giá trị

Đơn vị

D =195
d =55
h= 400

mm
mm
mm

D =144
d= 55

kg
kg

Bảng 2.2.2.2.Thông số cầu sau
2.2.3 các thông số khác
Thông số

Giá trị

Tải trọng:
Tải trọng tối đa lên cầu trớc
Tải trọng tối đa lên cầu sau
Khối lợng hàng hoá
Tải trọng toàn bộ
Lốp xe
Loại lốp
Đờng kính lốp
Bề rộng lốp
áp suất lốp trớc
áp suất lốp trớc
Độ võng tĩnh cầu trớc
Độ võng cầu tĩnh lốp sau

19170
49100
37000
68270
29,5-R 25
2589
693

Xây dựng đặc tính treo
3.1 Xây dựng đặc tính đàn hồi

Cao su có đặc tính đàn hồi phi tuyến. Khi cao su chịu kéo mô men đàn
hồi của cao su phụ thuộc vào sự biến dạng của cao su và có đặc tính kéo d.
Tính phổ biến của cao su là chịu nén khi cao su chịu kéo tốc độ tăng độ cứng
biến thiên nhanh nhng khi chịu nén tốc độ biến thiên là lớn hơn. Do sự biến
dạng của bộ phận cao su sử dụng trên xe là không lớn nên trong khuôn khổ
đề tài em chỉ xét đến đặc tính biến dạng của bộ phận đàn hồi cao su ở mức độ
bỏ qua sự biến dạng d, sự biến dạng do lực tác dụng có chu kì, sự ảnh hởng
của nhiệt đến độ cứng của cao su,độ cứng thay đổi khi giảm tải.
Một số thông số chịu nén của cao su đợc lấy từ (tài liệu 3):
Độ biến dạng b(%)
Mô đun đàn hồi E(Mpa)
0%
15,3
5%
16,9
10%
18,5
20%
22,3
50%
60,5
75%
993
90%
3657
Bảng 3.1.Một số thông số tham khảo về độ cứng của cao su khi chịu nén
Từ một số thông số trên em nội suy đợc hàm gần đúng đợc nh sau:

20


Đồ án tôt nghiệp

Đặt C =

E.F
ta sẽ có C chính là độ cứng
h

3.1.1 xác định đặc tính đàn hồi
*U cao su chịu nén:
+ Đờng kính bề ngoài :

195 (mm)

+ Đờng kính lỗ:

55

Suy ra: Diện tích : F = 3,14.(1952 552)/4 =27745

(mm )
( mm2)

Thay vào công thức (3.1.1) và (3.1.2) ta đợc :
G=f.69362.

0,1

: Ô tô _K48

21


Đồ án tôt nghiệp

Tải trọng
Độ cứng

G=f.69515.
C=69515.

0,1

5.10
0,1

5.10

f
+ 0,496
0.2
f
1
0.2

f
+ 0,496
0.2

- Lỗ tiết lu, có diện tích thông qua phụ thuộc vào vận tốc Av = A (v).
Với giảm chấn thông thờng, giai đoạn đầu, khi vận tốc bé, giảm chấn làm
việc ở chế độ nén/trả nhẹ. Giai đoạn này có chế độ thông qua. Khi áp suất đủ
lớn (v lớn) van bắt đầu mở, giảm chấn làm việc ở chế độ van cho đến khi van
mở hết cỡ, lúc đó tổng các diện tích thông qua là không đổi. Tóm lại giảm
chấn có 3 chế độ sau:
+ Thông qua ATq = const
Sinh viên thực hiện : Lê Thế Tâm
Lớp
: Ô tô _K48

23


Đồ án tôt nghiệp

+ Tiết lu Av = A (v)
+ Thông qua ATq + Av max = const
Dựa vào phơng trình Bernoulli, ta có công thức xác định lu lợng:
& = f 2gp
Q
v

& = (à f ) 2gp
Nếu tính đến tổn thất, ta có thể viết: Q
0 v

Trong đó:
+ Q : Lu lợng m3/s
+ fv : Diện tích dòng chảy(m2)

và với một vị trí x bất kỳ, fv = xdv,
và theo điều kiện cân bằng:
cx = pf v max
Sinh viên thực hiện : Lê Thế Tâm
Lớp
: Ô tô _K48

24

Hình 3.2.1. Sơ đồ xác định
chế độ mở của tiết lưu.


Đồ án tôt nghiệp


p = v 2v
2
F
v
fv

vv =

2

F
p = ữ v 2
2 Fv
fv =


)



F3

1

3

khi v v1 : chế độ thông qua

F 2 c 2


v2 / 3

2 à o ( A Tq + A v1max )



2

khi v1 < v v2: chế độ quá độ

v 2 khi v > v2 tiết lu mở hết, chế độ nh

chế độ thông qua .
Ngoài ra, do mục tiêu thiết kế giảm chấn mà lực cản hành trình trả và nén