Đề tài Thiết kế giảm xóc xe máy Thiết kế giảm xóc xe máy LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, phương tiện giao thông đóng vai trò quan trọng trong đời sống hằng ngày. Nó phục vụ nhu cầu đi lại của con người. Bên cạnh đó nó đóng góp một phần vào sự phát triển của xã hội. Nhờ có các phương tiện giao thông mà hàng hóa được vận chuyển dễ dàng hơn. Xe máy là phương tiện giao thông phổ biến nhất ở nước ta. Để giảm lực tác động lên xe và người điều khiển thì hệ thống giảm xóc đóng một vai trò hết sức quan trọng. Nhận thấy tính cần thiết của hệ thống giảm xóc nên đề tài thiết kế hệ thống giảm xóc được đề xuất trong học phần “ đề án thiết kế”. Đây là một trong những đề án sinh viên ngành Kỹ Thuật Cơ Khí phải thực hiện trong chương trình đào tạo. Nhằm giúp sinh viên làm quen với công việc của một kỹ sư thiết kế cơ khí. Để hiểu rõ các công việc, phương pháp tiếp cận và thiết kế một thiết bị trong thực tế. Với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thày Th.s Nguyễn Hoàng Nghị và Ks Nguyễn Quang Hưng trong suốt thời gian qua đến nay em đã hoàn thành đề án thiết kế. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được những ý kiến góp ý của các thầy, cô để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực hiện: Thân Văn Cam Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 2 Thiết kế giảm xóc xe máy MỤC LỤC Phần 1. GIỚI THIỆU CHUNG………………………………………………3 1.1. Khái niệm ……………………………………………………… 3 1.2. Cấu tạo của hệ thống giảm xóc .………………………………… 3 1.3. Phân loại hệ thống giảm xóc …………………………………… 3 1.4. Chức năng của hệ thống giảm xóc ……………………………… 4 1.5. Ứng dụng……………………………… …………………………4 1.6. Đối tượng nghiên cứu….……………… …………………………4 1.7. Nội dung nghiên cứu………………………………………………5 1.8. Phương pháp nghiên cứu………………………………………… 6 Phần 2. HỆ THỐNG GIẢM XÓC SAU XE WAVE 110…………………. 5 2.1. Giới thiệu ………….…………… ……………………………. 5 2.2. Nguyên lý hoạt động…………… ……………………………… 6 2.3. So sánh khi xe không có hệ thống giảm xóc và khi xe có hệ thống giảm xóc ……………. …………………………………………………… 7 2.4. Quy trình tháo lắp thiết bị……… ……… ……………………8 2.5. Cấu tạo, chức năng của các chi tiết chính…………………………9 2.6. Dung dịch thủy lực cho hệ thống giảm xóc …………………….10 2.7. Sử dụng và bảo dưỡng thiết bị ……………………………………12 Phần 3. KHẢO SÁT ĐO ĐẠC VÀ XÂY DỰNG BẢN VẼ……………….14 3.1. Dụng cụ sử dụng trong quá trình đo đạc…………………………14 3.2. Bản vẽ lắp và bản vẽ chế tạo…………………………………… 14 Phần 4. PHÂN TÍCH LỰC TÁC DỤNG & KIỂM TRA BỀN CHO LÒ XO…20 4.1. Giới thiệu chung ……………………………………………… 4.2. Tính toán độ cứng và kiểm tra bền cho lò xo ……………… 4.3. Mối quan hệ giữa độ cứng k của lò xo với độ cản nhớt B của dung dịch ……………………………………………………………………… 4.4.Hướng cải tiến Phần 5. KẾT LUẬN……………………………………………………… 32 Phần 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………… 33 PHẦN 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Khái niệm. Hệ thống giảm xóc là một thiết bị cơ khí được thiết kế để làm êm dịu những rung động hoặc những va đập và để làm tiêu tan năng lượng động lực. Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 3 Thiết kế giảm xóc xe máy 1.2. Cấu tạo của hệ thống giảm xóc. Hệ thống giảm xóc có cấu tạo gồm: Lò xo, hệ thống giảm chấn và các chi tiết phụ như ống lọc lò xo, ống che bụi, đệm cao su giảm va Quan trọng nhất trong giảm xóc là lò xo và hệ thống giảm chấn (ti giảm xóc); bộ giảm chấn gồm xylanh, piston và dung dịch thủy lực hay khí nén. Lò xo có tác dụng đàn hồi, biến dao động va đập ở bánh xe thành dao động điều hòa cho phần khung xe. Còn hệ thống giảm chấn có tác dụng dập tắt nhanh các dao động của khung xe, bảo đảm tốt hơn cho sự êm ái của khung cũng như người ngồi trên xe. 1.3. Phân loại hệ thống giảm xóc Hệ thống giảm xóc thường được chia làm hai loại: * Giảm xóc dầu hay giảm xóc thủy lực Hình 1.1. Giảm xóc thủy lực Bao gồm hệ thống giảm chấn và lò xo, hoạt động trong hai chu kỳ, chu kỳ mở rộng và chu kỳ nén. Trong cả hai chu kỳ chức năng giảm xóc bởi sự thay đổi lớp chất lỏng ở bên trong xylanh. Giảm xóc thủy lực không chỉ giúp loại bỏ rung động mà còn hấp thụ năng lượng nổi bật trong thời gian ngắn, giảm tiếng ồn, làm cho xe di chuyển một cách êm dịu, nâng cao năng suất sản xuất và kéo dài tuổi thọ của máy. * Giảm xóc khí nén Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 4 Thiết kế giảm xóc xe máy Hình 1.2. Giảm xóc khí nén Giảm xóc khí nén là một hệ thống giảm chấn quan trọng với chức năng sử dụng một cơ cấu giảm chấn khí cho hệ thống giảm xóc. Hệ thống giảm xóc khí nén bao gồm một xylanh và một piston trong đó được xác định một buồng khí trong xylanh. Nhưng giảm xóc bao gồm cửa vào và cửa ra. Cửa ra được kết nối với buồng áp suất, cửa vào được kết nối với nguồn không khí nén bên ngoài. Đầu vào và đầu ra có chứa một van kiểm tra và một van cứu trợ tương ứng. Giảm xóc khí nén , khí nén hoạt động giống như một lò xo như áp suất không khí xây dựng để chống lại lực cản trên nó. Một giảm xóc khí hoạt động như giảm xóc thủy lực, một khi áp suất không khí đạt tới tối đa cần thiết. Giảm xóc khí nén có một số tính năng như sau:  Những giảm giảm xóc được xây dựng của vật liệu bền .  Dễ dàng bảo dưỡng và cài đặt.  Hoạt động tốt đảm bảo cho xe an toàn và độ tin cậy. 1.4. Chức năng của hệ thống giảm xóc Hệ thống giảm xóc gồm một số chức năng cơ bản sau: - Giới hạn sự di chuyển của thân xe . - Ổn định hệ thống lái . - Hạn chế mòn bánh xe. - Giảm mòn toàn bộ hệ thống treo của xe. 1.5. Ứng dụng Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 5 Thiết kế giảm xóc xe máy Hệ thống giảm xóc được sử dụng chủ yếu trong xe gắn máy và ô tô, bộ phận hạ cánh cho máy bay và cũng là một phần của hệ thống đỡ trong các nhà máy công nghiệp. Một loại giảm xóc lớn đôi khi được sử dụng trong kỹ thuật kết cấu để tăng thêm tính bền vững và giảm bớt thiệt hại từ chấn động đất và thiên tai khác. 1.6. Đối tượng nghiên cứu Giảm xóc sau xe Wave 110 Hình 1.3. Giảm xóc sau xe Wave 110 1.7. Nội dung nghiên cứu - Thiết kế lại giảm xóc. Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 6 Thiết kế giảm xóc xe máy - Phân tích cấu tạo, chức năng của các chi tiết và nguyên lý làm việc của hệ thống. - Tiến hành tháo rời hoặc tìm thông tin để dựng lại bản vẽ sơ đồ nguyên lý, bản vẽ chi tiết và bản vẽ lắp. - Phân tích lực tác dụng và kiểm tra bền cho lò xo. - Phân tích và bình luận về mức độ phù hợp và đề xuất cải tiến cho chi tiết hoặc toàn hệ thống. 1.8. Phương pháp nghiên cứu - Mua một bộ giảm xóc sau xe máy trên thị trường, tiến hành tháo các bộ phận đế tìm hiểu và nghiên cứu.Tháo rời các bộ phận - Sử dụng thước panme, thước cặp đo kích thước của từng chi tiết. sử dụng các phần mềm vẽ hình ảnh 3D của chi tiết và đưa ra bản vẽ chế tạo. - Kết hợp các kiến thức đã học như sức bền, chi tiết máy và nguyên lý máy, để tính toán và kiểm tra bền cho những chi tiết quan trọng. PHẦN 2. HỆ THỐNG GIẢM XÓC SAU XE WAVE 110 2.1. Giới thiệu Giảm xóc sau là bộ phận nối giữa càng và khung sau của xe. Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 7 Thiết kế giảm xóc xe máy Giảm xóc sau đảm nhiệm chức năng giảm chấn động lên thân xe theo phương thẳng đứng từ mặt đường lên thân sau của xe. Khác với giảm xóc trước thiên về tính "an toàn" thì giảm xóc sau thiên về hướng "chịu tải" khi bản thân nó phải chịu 2/3 toàn bộ trọng lượng của xe, người ngồi, hàng hóa Cùng với săm lốp, yên xe, thụt sau đóng vai trò quan trọng trong việc giảm chấn trong quá trình vận hành trên đường không bằng phẳng, giúp cho toàn bộ thân xe và người điều khiển, người ngồi sau chuyển động theo phương thẳng đứng một cách mềm mại bằng cách đồng thời triệt tiêu các xung lực hoặc biến chúng thành lực đàn hồi mềm mại. Ngoài ra, giảm xóc sau còn đóng góp vai trò vô cùng quan trọng trong việc giữ thăng bằng của xe khi vào cua úp vỉa đặc biệt với tốc độ cao. • Tính sẵn có: Hiện nay trên thị trường có rất nhiều công ty và hiệu sửa chữa, bao dưỡng xe máy. Như công ty xe máy honda, yamaha, suzuki vì vậy việc mua hay thay thế một bộ giảm xóc cho xe máy là rất dễ dàng. Với nhiều mẫu mã và kiểu dáng đẹp mắt đặc biệt giá cả phù hợp với thu nhập của người dân. Ví dụ như một đôi giảm xóc sau xe máy wave110 giá bán trên thị trường khoảng 500000 đ Trong giảm xóc sau gồm có lò xo, pít-tông, xilanh thủy lực và các chi tiết phụ như ống lọc lò xo, ống che bụi, đệm cao su giảm va Quan trọng nhất trong giảm xóc là lò xo và cặp pít-tông thủy lực (ti giảm xóc). Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 8 Thiết kế giảm xóc xe máy 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Hình 2.1. Sơ đồ cấu tạo giảm xóc sau Cấu tạo gồm các bộ phận chính: 1, 18. Cao su giảm va 2, 19. Bạc lót 3. Ống ty 4. Ống lọc lò xo ngoài 5. Ống lọc lò xo trong 6. Van piston 7. Xec măng 8,9. Vòng đệm piston 10. Lò xo piston 11. Ống che 12. Lò xo chính 13. Cần piston 14. Cao su trên cần piston 15. Đai ốc 16. Đệm lòxo 17.Chân thụt 2.2. Nguyên lý làm việc Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 9 Thiết kế giảm xóc xe máy Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý Hình 2.3. Dầu dịch chuyển trong xylanh Khi có một lực tác dụng lên giảm xóc ( khối lượng của người, hàng hoá,…) hoặc khi xe đi vào vị trí mặt đường gồ ghề: Bộ giảm xóc làm chậm và giảm độ rung bằng cách biến năng lượng động lực của hoạt động cản thành năng lượng nhiệt, và sau đó phân tán năng lượng nhiệt này thông qua dầu giảm chấn. Bộ giảm xóc làm việc trong hai chu kỳ: Chu kỳ nén và chu kỳ phần giãn nở. - Chu kỳ nén: Khi bánh xe di chuyển lên trên làm cho lò xo bị nén và cần pittông chuyển động lên trên làm cho áp suất trong buồng trên cao hơn áp suất trong buồng dưới. Vì vậy chất lỏng trong buồng trên bị ép xuống buồng dưới Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 10 [...]... 19 Thiết kế giảm xóc xe máy ● Ống lọc lò xo ● Van piston Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 20 Thiết kế giảm xóc xe máy ● Đai ốc đỡ piston ●Cần piston ●Lò xo piston Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 21 Thiết kế giảm xóc xe máy ● Vòng đệm piston ● Chân thụt Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 22 Thiết kế giảm xóc xe máy ●Cao su giảm va ●Bạc lót Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 23 Thiết kế giảm xóc. .. giảmchấn 2.3 So sánh khi xe không có hệ thống giảm xóc và khi xe có hệ thống giảm xóc + Khi xe không có hệ thống giảm xóc: nếu xe máy chuyển động trên đường gồ ghề thì lực chấn động làm cho thân xe dao động với biên độ lớn và thời gian dập tắt hoàn toàn dao động kéo dài + Khi xe có hệ thống giảm xóc: Biên độ dao động và thời gian dập tắt hoàn toàn dao động được rút ngắn Hình 2.4 Biểu đồ so sánh 2.4 Quy... Kỹ Thuật Công Nghiệp 31 Thiết kế giảm xóc xe máy Chuyển từ giảm xóc đứng sang nằm ngang, ngoài việc hành thêm bát nối gắp (càng sau) với giảm xóc thì tại vị trí này phải gắn thêm một cụm chuyển hướng lực (bộ dên chuyển hướng lực) Để chế tạo giảm xóc ngang, bộ dên chuyển hướng lực và cây dên truyền lực đến đầu giảm xóc nằm ngang, với 2 bạc đạn nối vào tay dên và kết nối vào giảm xóc ngang để thanh truyền... giảm xóc xe máy PHẦN 4 PHÂN TÍCH LỰC TÁC DỤNG VÀ KIỂM TRA BỀN CHO LÒ XO 4.1 Giới thiệu chung 4.1.1 Yêu cầu tính toán Nhiệm vụ chính của hệ thống giảm xóc sau xe máy là dập tắt hoàn toàn dao động đến từ phía sau xe khi xe hoạt động trên đường Trong đó lò xo giảm xóc ty giảm xóc và (cặp piston thủy lực ) là hai bộ phận quan trọng nhất Lò xo có nhiệm vụ biến các dao động nhận được từ bánh xe khi xe đi trên... xe Nếu thấy êm, giảm xóc không có tiếng kêu là tạm ổn Cẩn thận thì tháo giảm xóc rời xe Dùng hai tay cùng trọng lực cơ thể nhấn từ trên xuống dưới từng chiếc một Nếu không có tiếng kêu, khi giảm xóc hồi về êm là được Chú ý là cả hai giảm xóc ta nhấn đều cảm thấy ‘’ nặng ‘’ như nhau Tức là hai giảm xóc chịu lực bằng nhau thì xe mới không bị lệch nhất là khi tải nặng ( cách này cũng dùng cho cả hai giảm. .. được lò xo, ống lọc lò xo, ống che và ty giảm xóc Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 13 Thiết kế giảm xóc xe máy Bước 4: Sử dụng búa và tua vít để đóng tháo vòng cao su giảm chấn và bạc lót rời khỏi đầu trên xylanh và của chân thụt + Quy trình lắp giảm xóc thực hiện ngược lại với quy trình tháo 2.5 Cấu tạo, chức năng của các chi tiết chính Giảm xóc sau của một xe máy gồm có 3 chi tiết chính : Cặp pít-tông... thống giảm xóc nằm ngang, lực tác động lên xe mỗi khi thắng (phanh) sẽ tác động "ghì" chiếc xe xuống, tay lái đầm hơn, đặc biệt khi lưu thông vào các đoạn cua, đường vòng chiếc xe lưu thông ổn định hơn, và đặc biệt khi đi qua ổ gà không còn tình trạng gây khó chịu cho người ngồi sau vì lực tác động từ bánh xe qua giảm xóc đã được chuyển hướng Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 32 Thiết kế giảm xóc xe máy. .. Công Nghiệp 29 Thiết kế giảm xóc xe máy 4.3 Mối quan hệ giữa độ cứng k của lò xo với độ cản nhớt B của dung dịch 4.3.1 Mô hình động học của hệ thống giảm xóc sau xe máy F(t) v(t) M y(t) K B Trong đó: M : Là khối lượng tác động lên xe, B : Hệ số cản nhớt, K : Độ cứng của lò xo, F(t) : Là lực do xóc (là tín hiệu vào), Y(t) : Là dịch chuyển của thân xe (là tín hiệu ra ), v(t) : Vận tốc của xe 4.3.2 Xây... dùng cho cả hai giảm xóc trước) - Thường xuyên kiểm tra cao su giảm chấn ở 2 đầu thụt nơi thụt gắn với càng sau và thân xe và nên thay thế khi vòng cao su giảm chấn này quá cứng hoặc bị biến dạng Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 17 Thiết kế giảm xóc xe máy PHẦN 3 KHẢO SÁT ĐO ĐẠC VÀ XÂY DỰNG BẢN VẼ 3.1 Dụng cụ sử dụng trong quá trình đo đạc Các chi tiết của bộ giảm xóc sau xe máy đơn giản, kích thước... dao động điều hòa của thân xe Ty giảm xóc có tác dụng dập tắt nhanh các dao động của khung xe Vì vậy yêu cầu của bài toán thiết kế giảm xóc sau xe máy phải giải quyết hai vấn đề: + Xác định độ cứng và kiểm tra bền cho lo xo + Tìm quan hệ giữa độ cứng K của lò xo với độ cản nhớt B của dầu trong xy lanh để hệ không dao động 4.1.2 Phương pháp tính toán * Phương pháp tính toán trên lý thuyết Từ yêu cầu . tính cần thiết của hệ thống giảm xóc nên đề tài thiết kế hệ thống giảm xóc được đề xuất trong học phần “ đề án thiết kế . Đây là một trong những đề án sinh. của máy. * Giảm xóc khí nén Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp 4 Thiết kế giảm xóc xe máy Hình 1.2. Giảm xóc khí nén Giảm xóc khí nén là một hệ thống giảm