Luận văn
Đồ án:Thiết kế hệ thống treo
trên xe cơ sở Huyndai mighty
HD72 3,5 tấn.
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
Chơng I tổng quan
những vấn đề chung về hệ thống treo ôtô
1.Công Dụng .
Hệ thống treo dùng để nối đn hồi giữa khung hoặc vỏ xe với các
cầu,các bánh xe của ôtô v thực hiện các chức năng sau:
+ Khi ôtô chuyển động, nó cùng với lốp hấp thụ v cản lại các rung
động, các dao động v các va đập tác dụng lên xe do mặt đờng
không bằng phẳng, để bảo vệ hnh khách, hnh lý v cải thiện tính
ổn định.
+ 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
4
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
: Góc nghiêng ngang của bánh xe v đợc xác định trên mặt phẳng
ngang.
b) Đối với bánh xe dẫn hớng nên tránh sự thay đổi góc nghiêng
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)
X
, M
Y
từ bánh xe nên khung
m không gây biến dạng rõ rệt hay không lm dịch chuyển các chi tiết của
hệ thống treo.
d) Giữ đúng động học của truyền động lái
Động học của truyền động lái đợc giữ đúng nếu sự dịch chuyển thẳng
đứng v sự quay quanh trụ đứng của bánh xe không phụ thuộc vo nhau.
đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
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
su,Nhng quá trình tiêu hao động năng động năng đòi hỏi phải nhanh v
có thể khống chế đợc quá trình đó nên giảm chấn đặt trên các bánh xe sẽ
thực hiện chủ yếu chức năng ny.
Hiện nay thờng dùng 2 loại giảm chấn :
+ Giảm chấn thuỷ lực 1 lớp vỏ có buồng khí nén.
+ Giảm chấn thuỷ lực có 2 lớp vỏ.
Nguyên lý hoạt động của các loại giảm chấn
a) Giảm chấn thuỷ lực 1 lớp vỏ có buồng khí nén.
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
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
khoang B thông qua van I .Đồng thời do cần pittôn ra khỏi xylanh nên
thể tích nó choán chỗ sẽ bị thiếu hụt dầu thì sẽ đợc bù bằng dầu từ
khoang C sang khoang B thông qua van III.Sức cản sinh ra khi dòng
chất lỏng tiết lu qua các van. 3.Phân loại .
Ta phân loại hệ thống treo dựa theo các căn cứ điển hình,còn các căn cứ
khác thì chỉ giới thiệu.
- Theo vật liệu chế tạo phần tử đn hồi :
+ Loại bằng kim loại ( Nhíp lá,lò xo,thanh xoắn ).
+ 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 ).
những dao động nhỏ từ mặt đờng. Vì vậy, nhíp thờng đợc sử dụng
cho những xe thơng mại lớn, tải nặng v cần độ bền cao.
* Lò xo trụ
đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
13
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
Lò xo đợc lm từ dây thép lò xo đặc biệt, đợc quấn thnh ống. Khi
đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. Lúc ny năng lợng
ngoại lực đợc dự trữ, v va đập đợc giảm bớt.
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
nén.
đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
15
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
-- Ưu điểm: Tần số dao động riêng thấp gần trạng thái tĩnh, cho phép có
đờng đặc tính đn hồi nh mong muốn.
Cả hai loại khí v thuỷ khí ngoi những u điểm nói trên còn có nhợc
điểm l phải có máy nén khí, bình chứa phụ, hệ thống van tự động điều
chỉnh áp suất, do đó hệ thống treo phức tạp, chế tạo yêu cầu chính xác v
giá thnh còn rất cao. Dễ bị h hỏng do ảnh hởng của thời tiết (độ ẩm,
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
đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
17
Gvhd : vũ ngọc khiêm svth : cù xuân thnh
a )
a : Kết cấu , b c : Sơ đồ bố trí . 1 Bộ phận đn hồi lò xo trụ ,
2 Thanh truyền lực bên , 3 Đòn dẫn hớng trên , 4 Giảm chấn , 5 Đòn dẫn
hớng dới , 6 Thanh ổn định ngang , 7 Dầm cầu .
Loại ny chủ yếu sử dụng ở các cầu sau chủ động của ôtô con. So với hệ
thống treo loại nhíp thì lò xo có trọng lợng nhỏ hơn, tuổi thọ cao. Do có
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
Qua phân tích những u điểm v khuyết điểm của các loại hệ thống
treo đợc dùng trên ô tô, cùng với nhiệm vụ Thiết kế tốt nghiệp đã đợc
giao em sẽ đi sâu vo thiết kế hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp cho xe ô tô
tải 3,5 tấn. Đặc điểm v kết cấu của hệ thống treo trớc v sau theo xe tải
3,5 tấn nh hình vẽ dới đây.
Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp kiểu đối xứng hiện nay đợc sử dụng rất
rộng rãi trên các xe tải hạng trung v hạng nặng nó có những u điểm l
kết cấu đơn giản v rẻ tiền: nhíp vừa lm nhiệm vụ đn hồi, dẫn hớng v
giảm chấn. Sử dụng loại hệ thống treo phụ thuộc lốp cũng ít mòn vì khi ôtô
quay vòng chỉ có thùng xe nghiêng còn cầu vẫn thăng bằng
Hệ thống treo phụ thuộc cũng có nhiều nhợc điểm. Để khắc phục bớt
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
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
Di x rộng x Cao (mm)
6720 x 2190 x 3420
Chiều di cơ sở (mm)
3735
Chiều rộng cơ sở
trớc/sau(mm)
1.650/1.495
KíCH THƯớC
Khoảng sáng gầm xe (mm)
235
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
đồ án tốt nghiệp : thiết kế hệ thống treo trên xe cơ sở Hyundai mighty hd72
Copyright: Tài liệu đại học ©