Đang tải... (xem toàn văn)
Link Cad: (http://bit.ly/treoxedulich5cho)
Chơng 1 1 Tìm hiểu Về Hệ THốNG TREO 1 1.1.Công dụng, yêu cầu của hệ thống treo 1 1.2.Các bộ phận chính của hệ thống treo 2 1.3.Các thông số tơng đơng và mô phỏng hoạt động 7 Chơng 2 9 Lựa chọn phơng án thiết kế 9 2.1. Hệ thống treo phụ thuộc 10 2.2. Hệ thống treo độc lập 12 2.2.1. Dạng treo 2 đòn ngang 14 2.2.2. Dạng treo Mc.Pherson 15 2.2.3.Hệ treo đòn dọc 16 2.2.4.Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết 17 Chơng 3 24 tính toán thiết kế hệ thống treo trớc mc.pherson 24 Số liệu cơ sở để tính toán 30 3.2. Động học hệ treo mc.pherson 30 3.2. 1 Xác định độ dài càng chữ A và vị trí các khớp (phơng pháp đồ thị) 30 3.2.2. Đồ thị động học để kiểm tra động học hệ treo 37 3.2.3. Mối quan hệ hình học của hệ treo Mc.Pherson 38 3.2.4. Đồ thị động học hệ treo Mc.Pherson 40 3.3. Động lực học hệ treo Mc.Pherson 41 3.3.1. Các chế độ tải trọng tính toán 41 3.6. Tính thanh ổn định 67 3.7. Tính toán giảm chấn 73 3.7.1. Chọn giảm chấn 73 3.7.2. Tính toán thiết kế giảm chấn 78 3.7.3.Tính bền ty đẩy piston của giảm chấn 86 Chơng 4 88 Quy trình công nghệ chế tạo rôtuyn 88 4.2.2. Nguyên công 2: Khoan lỗ tâm, tiện mặt đầu mặt còn lại, tiện thô 92 4.2.5. Nguyên công 5: Khoan lỗ 4 96 Kết luận 99 Tài Liệu Tham Khảo 100 Chơng 1 Tìm hiểu Về Hệ THốNG TREO 1.1. Công dụng, yêu cầu của hệ thống treo a. Công dụng Hệ thống treo ở đây đợc hiểu là hệ thống liên kết mềm giữa bánh xe và khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi có chức năng chính sau đây: Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tơng đối theo phơng thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động êm dịu, hạn chế tới mức có thể chấp nhận đợc những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (nh lắc ngang, lắc dọc) Truyền lực giữa bánh xe và khung xe bao gồm lực thẳng đứng (tải trọng, phản lực) lực dọc (lực kéo hoặc lực phanh, lực đẩy hoặc lực kéo với khung, vỏ) lực bên (lực li tâm, lực gió bên, phản lực bên ). b. Yêu cầu Trên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này đợc thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây : + Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đờng tốt hay xe chạy trên các loại đờng khác nhau). + Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định. 1 + Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thoả mãn mục đích chính của hệ thống treo là làm mềm theo phơng thẳng đứng nhng không phá hỏng các quan hệ động học và động lực học của chuyển động bánh xe. + Không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ. + Có độ bền cao + Có độ tin cậy lớn, không gặp h hỏng bất thờng. Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau : - Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn. - Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt - Đảm bảo tính ổn định và tính điều khiển chuyển động của ô tô ở tốc độ cao, ô tô điều khiển nhẹ nhàng. 1.2. Các bộ phận chính của hệ thống treo a. Bộ phận đàn hồi + Chức năng: là bộ phận nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, nhằm biến đổi tần số dao động cho phù hợp với cơ thể con ngời (60-80 lần/ph). Bộ phận đàn hồi có thể bố trí khác nhau trên xe nhng nó cho phép bánh xe có thể dịch chuyển theo phơng thẳng đứng. Các bộ phận đàn hồi thờng đợc sử dụng: 2 1. Bộ phận đàn hồi nhíp lá 2. Bộ phận đàn hồi lò xo trụ 3. Bộ phận đàn hồi thanh xoắn. Hình 1.1Bộ phận đàn hồi Nhíp Nhíp đợc làm từ các lá thép mỏng, có độ đàn hồi cao, các lá thép có kích thớc chiều dài nhỏ dần từ lá lớn nhất gọi là lá nhíp chính. Hai đầu của nhíp chính đợc uốn lại thành hai tai nhíp dùng để nối với khung xe. Giữa bộ nhíp có các lỗ dùng để bắt bulông siết các lá nhíp lại với nhau. Quang nhíp dùng để giữ cho các lá nhíp không bị sô lệch về hai bên, các lá nhíp có thể dịch chuyển tơng đối với nhau theo chiều dọc. Khi dịch chuyển tơng đối theo chiều dọc, giữa các lá nhíp có lực ma sát, lực ma sát này dùng để dập tắt dao động theo 3 phơng thẳng đứng của ôtô. Khi làm việc, mặt trên của lá nhíp sẽ chịu kéo, còn mặt dới sẽ chịu nén. Lò xo Lò xo chỉ có chức năng là một cơ cấu đàn hồi khi bộ phận chịu lực theo phơng thẳng đứng. Còn các chức năng khác của hệ thống treo sẽ do bộ phận khác đảm nhiêm. Lò xo chủ yếu đợc sử dụng trong hệ thống treo độc lập, nó có thể đặt ở đòn trên hay đòn dới của bộ phận dẫn hớng. Thanh xoắn Thanh xoắn giống nh lò xo xoắn loại này cũng chỉ có chức năng đàn hồi khi chịu lực tác dụng theo phơng thẳng đứng còn lại chức năng khác do bộ phận khác của hệ thống treo đảm nhận. Hình1.2. Thanh xoắn Thanh xoắn đợc chế tạo từ thanh thép dài, có tiết diện tròn, đàn hồi theo chiều xoắn vặn. Một đầu của thanh xoắn đợc gắn cứng vào khung xe, đầu còn lại gắn vào một tay đòn Hiện nay bộ phận đàn hồi đợc làm có xu hớng mềm mại hơn nhằm tạo điều kiện cho bánh xe lăn êm trên mặt đờng. 4 Hiện nay ngời ta dùng các bộ phận đàn hồi có khả năng thay đổi độ cứng trong một giới hạn rộng. Khi xe chạy ít tải, độ cứng cần thiết có giá trị nhỏ, khi tăng tải thì độ cứng cần phải có giá trị lớn. Chính vì vậy mà cần phải có thêm các bộ phận đàn hồi phụ nh : Nhíp phụ,vấu tỳ bằng cao su biến dạng, đặc biệt là các bộ phận đàn hồi có khả năng thay đổi tự động độ cứng theo tải trọng kết hợp với các bộ phận thay đổi chiều cao trọng tâm của xe. b. Bộ phận dẫn hớng Cho phép các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng ở mỗi vị trí của nó so với khung vỏ, bánh xe phải đảm nhận khả năng truyền lực đầy đủ. Bộ phận dẫn h- ớng phải thực hiện tốt chức năng này. Trên mỗi hệ thống treo thì bộ phận dẫn hớng có cấu tạo khác nhau. Quan hệ của bánh xe với khung xe khi thay đổi vị trí theo phơng thẳng đứng đợc gọi là quan hệ động học. Khả năng truyền lực ở mỗi vị trí đợc gọi là quan hệ động lực học của hệ treo. Trong mối quan hệ động học các thông số chính đợc xem xét là : sự dịch chuyển (chuyển vị) của các bánh xe trong không gian ba chiều khi vị trí bánh xe thay đổi theo phơng thẳng đứng (z).Mối quan hệ động lực học đợc biểu thị qua khả năng truyền các lực và các mô men khi bánh xe ở các vị trí khác nhau. c. Bộ phận giảm chấn Đây là bộ phận hấp thụ năng lợng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung. Trên xe ôtô giảm chấn đợc sử dụng với mục đích sau: - Giảm và dập tắt các va đập truyền lên khung khi bánh xe lăn trên nền đ- ờng không bằng phẳng nhằm bảo vệ đợc bộ phận đàn hồi và tăng tính tiện nghi cho ngời sử dụng . 5 - Đảm bảo dao động của phần không treo ở mức độ nhỏ nhất, nhằm làm tốt sự tiếp xúc của bánh xe với mặt đờng. -Nâng cao các tính chất chuyển động của xe nh khả năng tăng tốc , khả năng an toàn khi chuyển động. d. Thanh ổn định Hình1.3. Thanh ổn định Trên xe con thanh ổn định hầu nh đều có. Trong trờng hợp xe chạy trên nền đờng không bằng phẳng hoặc quay vòng, dới tác dụng của lực li tâm phản lực thẳng đứng của 2 bánh xe trên một cầu thay đổi sẽ làm cho tăng độ nghiêng thùng xe và làm giảm khả năng truyền lực dọc, lực bên của bánh xe với mặt đờng. Thanh ổn định có tác dụng khi xuất hiện sự chênh lệch phản lực thẳng đứng đặt lên bánh xe nhằm san bớt tải trọng từ bên cầu chịu tải nhiều sang bên cầu chịu tải ít hơn. Cấu tạo chung của nó có dạng chữ U. Các đầu chữ U nối với bánh xe còn thân nối với vỏ nhờ các ổ đỡ cao su. e. Các vấu cao su tăng cứng và hạn chế hành trình Trên xe con các vấu cao su thờng đợc đặt kết hợp trong vỏ của giảm chấn. Vấu cao su vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình của bánh xe nhằm hạn chế hành trình làm việc của bánh xe. 6 f. Các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác định góc bố trí bánh xe Hệ thống treo đảm nhận mối liên kết giữa bánh xe và thùng vỏ, do vậy trên hệ thống treo có thêm các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác định góc bố trí bánh xe. Các cơ cấu này rất đa dạng nên ở mỗi loại xe lại có cách bố trí khác nhau, các loại khác nhau. 1.3. Các thông số tơng đơng và mô phỏng hoạt động a. Các thông số tơng đơng - Phần đợc treo: Là bộ phận chủ yếu của ôtô bao gồm: khung, thùng, hệ thống động cơ và các chi tiết bộ phận khác gắn trên thùng xe hoặc khung xe. Toàn bộ khối lợng của các bộ phận này đợc đỡ trên hệ thống treo. - Phần không đợc treo gồm có: Cầu , dầm cầu, hệ thống chuyển động (cụm bánh xe ), cơ cấu dẫn động lái. Các bộ phận này đặt dới hệ thống treo. - Có một số chi tiết và bộ phận vừa đợc lắp lên phần đợc treo vừa đợc lắp lên phần không đợc treo nh: nhíp, lò xo, giảm chấn, trục cardan. Do đó một phần khối lợng của chúng đợc xem nh thuộc phần đợc treo và nửa kia thuộc phần không đợc treo. b. Mô phỏng hoạt động 7 a b a. Khi cầu sau của ôtô đợc nâng lên. b. khi cầu trớc của ôtô đợc nâng lên. Hình 1.4. Dao động của ôtô + M - Khối lợng phần đợc treo. + K t , K s - Hệ số độ cứng của bộ phận đàn hồi phía trớc và sau. + C t , C s - Hệ số độ cứng của bộ phận giảm chấn phía trớc và phía sau. + m t , m s - khối lợng của những phần không đợc treo. c d c. Trạng thái cân bằng. d. Trạng thái nghiêng ngang. Hình 1.5. Mô hình khi ô tô dao động ngang. 8 M M m m m m C C C CK K K K [...]...Chơng 2 Lựa chọn phơng án thiết kế Hiện nay ở trên xe ôtô hệ thống treo bao gồm 2 nhóm chính: 1- Hệ thống treo phụ thuộc 2- Hệ thống treo độc lập Hình 2.1 Hệ thống treo 9 2.1 Hệ thống treo phụ thuộc Đặc trng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu cứng Trong trờng hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trờng... sửa chữa và bảo dỡng ở đồ án này với một khoảng thời gian ngắn và trình độ hạn chế em chỉ đi sâu vào nghiên cứu và thiết kế HTT cho xe du lịch 5 chỗ với hệ thống treo trớc là hệ thống Mc.Pherson Chơng 3 tính toán thiết kế hệ thống treo trớc mc.pherson 3.1 Xác định cac thông sô cơ bản của hệ thông treo 24 3.1.1 Các thông số ban đầu Nhóm các thông số tải trọng: - Tải trọng toàn xe khi không tải G0 = 12800... Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe tráI và phảI không quan hệ 12 trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên Do đó động lực học của bánh xe dẫn hớng sẽ giữ đúng hơn hệ then treo phụ thuộc Hinh 2 .5 Hệ thống treo độc lập của ôtô hoạt động trên đờng không bằng phẳng Ưu điểm của hệ thống treo độc lập: + Khối lợng phần không đợc treo. .. quay vòng thừa 2.2 .5 Hệ treo đòn chéo Hệ thống treo trên đòn chéo là cấu trúc mang tính trung gian giữa hệ treo đòn ngang và hệ treo đòn dọc.Bởi vậy sử dụng hệ treo này cho ta tận dụng đợc u điển của hai hệ treo trên và khắc phục đợc một số nhợc điểm của chúng Đặc điểm của hệ treo này là đòn đỡ bánh xe quay trên đờng trục chéo và tạo nên đòn chéo trên bánh xe 19 Hình 2.10 Sơ đồ hệ treo đòn chéo 1.Dầm cầu... bánh xe và các vị trí đặt bánh xe thay đổi cùng với sự dịch chuyển lên xuống của các bánh xe 13 - Trong hệ thống treo độc lập còn đợc phân ra các loại sau : + Dạng treo 2 đòn ngang + Dạng treo M.Pherson + Dạng treo kiểu đòn dọc +Dạng treo kiểu đòn dọc có thanh ngang liên kết + Dạng treo đòn chéo Đặc điểm kết cấu của các dạng treo : 2.2.1 Dạng treo 2 đòn ngang 1 2 4 5 9 1- Bánh xe 3 8 2- Đòn trên đứng 5- ... So với các hệ treo đã xét ở trên thì hệ treo đòn chéo có đặc điểm ở chỗ : khi bánh xe dao động theo phơng thẳng đứng thì cũng kéo theo sự thay đổi khoảng cách giữa hai vết bánh xe, góc nghiêng ngang, nhng sự thay đổi đó nhỏ hơncác loại đã xét ở trên Riêng độ chạm trớc cửa bánh xe thì thay đổi không đáng kể 2.2.6 Hệ thống treo điều khiển bằng điện tử trên ôtô ( TEMS - Toyota electronically Modulated system)... 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu cho các xe có động cơ và cầu trớc chủ động 4 5 6 2 17 1 3 Hình 2.9 Sơ đồ nguyên lý hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết 1.Bánh xe 2 Khớp quay trụ cầu đòn dọc 3 Đòn dọc 4 Thùng xe 5 Lò xo 6 Giản chấn Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết ( Hình 2.14) có đặc điểm là hai đòn dọc đợc nối cứng với nhau bởi một thanh ngang Thanh ngang liên kết đóng vai trò nh một thanh... bánh xe đếu dùng hệ treo này và đợc đặt đối xứng qua mặt phẳng dọc giữa xe Hệ treo trên 2 đòn ngang (hình 2.6) đợc sử dụng nhiều trong các giai đoạn trớc đây nhng hiện nay hệ treo này đang có xu hớng ít dần do kết cấu phức tạp, chiếm khoảng không gian quá lớn 2.2.2 Dạng treo Mc.Pherson 1- Lò xo trụ 2- Đòn ngang chữ A 3, 4- Khớp trụ liên kết đòn ngang với khung 5- Khớp cầu 6 Giảm chấn Hình 2.7 Hệ thống. .. chấn : KTB Hệ số dập tắt dao động của hệ treo : D = 2 x x (rad/s) Trong đó : - : Hệ số cản tơng đối = 0,2 ( = 0. 15 ữ 0.3) - = 7. 45 (rad/s) D = 2 x 0.2 x 7. 45 = 2.98 (rad/s) - Hệ số cản trung bình của giảm chấn quy dẫn về bánh xe : 29 Z2 KTB = 1 M T1 796 1 xDx = x 2.98 x = 120.9 (Ns/m) g 2 2 9.81 Số liệu cơ sở để tính toán - Chiều rộng cơ sở của xe ở cầu trớc BT = 1480 mm - Bán kính bánh xe : Kí... tốt, trọng lợng phần không đợc treo nhỏ để tăng sự êm dịu khi chuyển động Vì lí do nh vậy mà hệ thống treo phụ thuộc không đợc sử dụng trên xe có vận tốc cao, có chăng chỉ đợc sử dụng ở những xe có tốc độ trung bình trở xuống và những xe có tính năng việt dã cao 2.2 Hệ thống treo độc lập Đặc điểm : - Trên hệ thống treo độc lập dầm cầu đợc chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ . Về Hệ THốNG TREO 1.1. Công dụng, yêu cầu của hệ thống treo a. Công dụng Hệ thống treo ở đây đợc hiểu là hệ thống liên kết mềm giữa bánh xe và khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe. ở trên xe ôtô hệ thống treo bao gồm 2 nhóm chính: 1- Hệ thống treo phụ thuộc 2- Hệ thống treo độc lập Hình 2.1. Hệ thống treo 9 2.1. Hệ thống treo phụ thuộc Đặc trng của hệ thống treo phụ. 9 2.1. Hệ thống treo phụ thuộc 10 2.2. Hệ thống treo độc lập 12 2.2.1. Dạng treo 2 đòn ngang 14 2.2.2. Dạng treo Mc.Pherson 15 2.2.3 .Hệ treo đòn dọc 16 2.2.4 .Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết