Mở đầu Thiết kế môn học kết cấu tính toán ô tô phần môn học "Kết cấu tính toán ô tô", nội dung thiết kế môn học để tiến hành tính toán thiết kế hệ thống ô tô dựa thông số biết Qua nhằm tìm hiểu thêm nắm vững kiến thức học để từ Nội dung thiết kế gồm phần : Phần I : Thiết kế tuyến hình Phần II : Tính toán động lực học kéo Phần III : Tính toán ổn định chuyển động Ô tô mẫu đợc giới thiệu xe MAZ 500A Nội dung thiết kế đợc hoàn thành dới hớng dẫn PGS.TS Cao Trọng Hiền Bộ môn Cơ Khí Ôtô-Đại Học Giao Thông Vận Tải Sinh viên thực Nguyễn Thanh Thu NộI DUNG Và PHƯƠNG PHáP TíNH TOáN\ Phần I: phân tích đặc điển kết cấu chọn sơ đồ thiết kế Khi tiến hành phân tích đặc điểm kế cấu hệ thống treo có phải lấy yêu cầu chúng làm sở Các yêu cầu là: Đảm bảo êm dịu cần thiết xe xhuyển động Độ êm dịu ô tô quân đợc đánh giá qua giá trị cho phép thông số nh: tần số giao động riêng, biên độ giao động lớn nhất, gia tốc dao động lớn nhất, v.v Sự thay đổi quỹ đạo lăn bánh xe không đáng kể để đảm bảo độ ổn định chuyển động tính thông qua ô tô Trọng lợng phần không đợc treo phải nhỏ Bao gồm: trọng lợng bánh xe, cghi tiết phận dẫn hớng, cầu xe (đối với treo phụ thuộc treo cân bằng) đồng thời phần trọng lợng phận đàn hồi giảm trấn Giảm trọng lợng phần không trêo làm giảm nhiều tải trọng động tác động lên phận đàn hồi thân xe, yêu cầu đợc nthực tốt treo độc lập Hệ thống treo phải đảm bảo có tuổi thọ cao, có độ tin cậy lớn sử dụng Tuổi thọ hệ thống treo ô tô nhiều cầu phụ thuộc chủ yếu vào loại sơ đồ treo, ô tô nhiều cầu có treo độc lập cụm treobị hỏng hoàn toàn xe hoạt động đợc Bảo vệ hệ thống treo khỏi bị ngoại lực phá huỷ vấn đề quan trọng, mà trớc hết phải bảo vệ phận đàn hồi Tuổi thọ hệ thống treo đợc xác định độ tin cậy nó, yếu tố chung cấu , hệ thống, độ tin cậy hệ thống treo phụ thuộc vào khả không bị tải khả truyền đợc lực cha kể đến trình tính toán Việc trống tải cho phận đàn hồi đợc thực cách bố trí phận hạn chế hành trình bánh xe hệ thống treo, phận hạn chế hành trình nhíp phụ, gối cao su Tải trọng không xét đến trình tính toán phận đàn hồi thờng lực dọc mômen truyền từ phần tử vận hành lên khung xe Để khắc phục tuợng phận đàn hồi thờng đợc gia cố thêm Đảm bảo thuận tiện, đơn giản trình sửa chữa yêu cầu phụ thuộc chủ yếu vào số lợng điểm phải bảo dỡng vị trí điểm xe( khớp nối, ổ trợt) để thoả mãn yêu cầu này, thông thờng ngời ta sử dụng khớp nối không bôi trơn nh: khớp nối cao su, khớp nối có ống bạc chất dẻo Phần II: tính toán thiết kế hệ thống treo Tính toán thiết kế hệ thống treo bao gồm: + Tính toán sơ đồ treo + Tính toán thông số dao động ô tô + Dựa vào thông số đảm bảo độ êm dịu chuyển động ô tô tiến hành tính toán thiết kế phận hệ thống treo I Tính toán sơ đồ treo Tính toán sơ đồ treo nhằm xác định thông số hệ thống treo nh: tần số dao động riêng thân xe, hệ số dập tắt dao động thân xe hành trình tĩnh, hành trình công tác bánh xe Xác định hệ số phân bố khối lợng đợc treo y =Jy/M.a.b đó: y- Hệ số phân bố khối lợng đợc treo M-Khối lợng phần tử đợc treo (N.s2/m) a, b - Khoảng cách từ trọng tâm phần treo đến tâm bánh xe cầu trớc tâm b/x cầu sau Jy - mômen quán tính khối lợng phần treo đối Trục qua trọng tâm phần treo vuông góc Với mặt phẳng đứng dọc xe Mômen quán tính khối lợng phần treo đợc tính nhu sau: (Jy = A.M.L2 =6725.2,725.0,2=3665,125(N.m.s2 Trong đó: A=0,13- 0,22 hệ số kinh nghiệm M = Ga g=6725 (N.s2/m) khối lợng đợc treo L=2,725 (m) chiều dài sở y =Jy/M.a.b = Xác định khối lợng phần treo phân bố lên cầu M1=M M2=M b g= L a g= L 11550(N.s2/m) 13450 (N.s2/m) .(M1,M2- Khối lợng phần treophân bố lên cầu trớc, sau (N.s2/m (a=1467 (mm), b=1258 (mm Xác định độ cứng lò so (Hình vẽ) Ct= M = Trong : Ct- độ cứng treo (N/m) =(10-15)rad/s - tần số dao động riêng khối lợng phần treo Chọn = 10 rad/s Xác định hành trình tĩnh bánh xe ft = g/= : ft`- hành trình tĩnh bánh xe.(m) g =10 (m/s2) gia tốc trọng trờng Xác định hành trình động bánh xe fđ=ft.(1-1.5)= đó: fđ`- hành trìmh động bánh xe Kiểm tra hành trình động bánh xe theo điều kiện đảm bảo khoảng sáng gầm xe nhỏ fđ< -min > fđ +min= : - khoảng sáng gầm xe trạng thái tĩnh ô tô (m) min>0.1-0.15 (m)- khoảng sáng gầm xe sau bx dịch chuyển hết hành trình động.(m) kiểm tra hành trình động bảnh xe theo điều kiện không sảy va đập phần treo trớc phần không treo trớc phanh cấp tốc fđ > ft ma x hg b = đó: ma x = 0.75 - hệ số bám lớn bx với đờng hg= - chiều cao trọng tâm ô tô Xác định hệ số đập tắt dao động khối lợng phân treo h0= = Trong đó; h0 - hệ số đập tắt dao động khối lợng phân treo =(0.2-0.3) hệ số cản tơng đối II tính toán dao động Để đănh giá độ êm dịu chuyển động ô tô nói chung ảnh hởng phần không treo đến dao động hệ có dao động phần đợc treo phần không đợc treo, tiến hành xét hệ dao động hai khối lợng cần xác định thông số nh: tần số dao động cao tần tần số thấp, từ xây dựng đờng đặc tính tần số biên độ dao động ôtô, qua xác định đợc biên độ dao động khối lợng phần treo, khối lợng phần không treo xác định đợc gia tốc dao động khối lợng phần treo đồng thời qua cho phép đánh giá; + ứng với vận tốc chuyển động ô tô vùng vận tốc cho phép sảy tợng cộng hởng +Hệ số dao động phù hợp cha + xác định thông số dao động xe y cho phép khoảng (0.8-1.2) Quá trình tính toán dao động ô tô đợc tiến hành với giả thiết sau: +Dao động ô tô xảy mặt phẳng dọc xe +Nguồn kích thích dao động sóng mặt đờng q=q0 (1-cos.t) +Dao động ôtô dao động ổn dịnh 1.Xác số dao động riêng hệ số dập tắt dao động hệ có sơ đồ khảo sát nh sau Hình vẽ Trong đó: Ct- độ cứng treo ô tô Cl-độ cứng lốp ô tô m-khối lợng phân không đợc treo K-hệ số quy dẫn giảm trấn =