Đồ án Thiết kế tính toán hệ thống treo khí nén có điều khiển EMS

Hệ thống treo của ôtô là treo đàn hồi, liên kết giữa phần treo (khung xe) với phần không treo (bánh xe và cầu xe). Do đó, khi chuyển động trên những con đường không bằng phẳng, ôtô sẽ bị dao động dưới tác động kích thích của mặt đường. Trong những điều kiện cụ thể, dao động đó là có hại.

Để đánh giá dao động của ôtô trong quá trình chuyển động, người ta dùng khái niệm độ êm dịu khi chuyển động.

Vậy độ êm dịu khi chuyển động của ôtô là khả năng xe chuyển động trên đường ở những tốc độ sử dụng xác định mà không xảy ra va đập cứng, có thể ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của người, của lái xe, hàng hóa chuyên chở trên xe và đến độ chính xác của các chi tiết trên ôtô.

Do ôtô là một hệ đàn hồi nên độ êm dịu chuyển động của nó gắn với hai hiện tượng khác nhau về bản chất nhưng có ảnh hưởng tương tác với nhau.

Một mặt, do có hệ thống treo đàn hồi nên thùng xe sẽ dao động trong quá trình sử dụng.

Dao động luôn thay đổi sẽ ảnh hưởng tới cơ quan tiền đình của con người và ở những điều kiện cụ thể nó có thể gây nên căn bệnh thần kinh.

Ngoài ra, bản thân các thông số đặc trưng cho quá trình dao động (như biên độ, tần số và đặc biệt là gia tốc dao động, chúng gây tác động trực tiếp đến khung xe và truyền đến hành khách, hàng hóa các cụm chi tiết của xe) cũng có thể vượt quá giới hạn cho phép.

Mặc khác, độ đàn hồi của hệ thống treo có thể không đủ để tiếp nhận các xung va đập (xung năng lượng) tác động lên bánh xe khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng hoặc tác động lên thùng khi xe có chuyển động không đều (khi tăng tốc hoặc khi phanh).

Khi đó sẽ xảy ra va đập cứng giữa các chi tiết phần không được treo với chi tiết phần được treo (thùng xe). Lúc xảy ra va đập cứng, gia tốc của thùng xe tăng lên rất lớn (bị quá tải). Trị số của gia tốc thùng xe có thể gấp 3,4 lần gia tốc trọng trường hoặc lớn hơn.

Va đập cứng xảy ra trước hết do tăng tốc độ chuyển động cho ôtô. Để tránh xảy ra va đập cứng buộc lòng phải giảm tốc độ chuyển động của xe. Nếu như lựa chọn các thông số của hệ thống treo không đúng, sẽ phát sinh cộng hưởng ở một số vùng tốc độ, do đó sẽ làm tăng biên độ dao động của thùng xe, cuối cùng lại cũng xảy ra va đập cứng.

 

doc91 trang | Chia sẻ: lethao | Ngày: 10/01/2013 | Lượt xem: 3200 | Lượt tải: 67download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Thiết kế tính toán hệ thống treo khí nén có điều khiển EMS, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lêi nãi ®Çu Sau 5 n¨m häc tËp ®ã lµ mét qu¸ tr×nh rÌn luyÖn nghiªn cøu mang tÝnh chÊt phôc vô cho chuyªn m«n .§Ò tµi tèt nghiÖp sÏ lµ c¬ së ®Ó ®¸nh gi¸ mét c¸ch tæng quan vÒ nh÷ng kiÕn thøc mµ chóng ta ®· thu nhËn ®­îc trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp , nã gióp sinh viªn hiÓu ®­îc cÆn kÏ vµ s©u réng vÒ chuyªn nghµnh cña m×nh .Vµ qua ®Ò tµi sinh viªn sÏ cã mét c¸i nh×n tæng qu¸t vÒ c«ng viÖc thùc tÕ cña ng­êi kÜ s­ «t« . ViÖc n¾m b¾t nh÷ng tiÕn bé vÒ khoa häc kÜ thuËt kh«ng chØ bã gän trong chuyªn ngµnh ®· häc mµ yªu cÇu thùc tÕ lµ chóng ta ph¶i t×m hiÓu c¶ nh÷ng lÜnh vùc cã liªn quan .HiÖn nay do ®êi sèng con ng­êi ngµy cµng cao ,nhu cÇu ®i l¹i cña con ng­êi ngµy cµng lín th× «t« vÉn lµ ph­¬ng tiÖn ch­a thÓ thay thÕ , nhÊt lµ trong vËn chuyÓn néi ®Þa . ChÝnh v× lÝ do ®ã mµ chiÕc «t« ngµy cµng ®­îc hoµn thiÖn ®Ó tho¶ m·n nhu cÇu ngµy cµng cao cña con ng­êi. Trªn «t«, hÖ thèng treo cã vai trß hÕt søc quan träng, nã quyÕt ®Þnh ®Õn ®é æn ®Þnh cña b¸nh xe trªn ®uuêng.§èi víi xe trë kh¸ch nã cßn ph¶i ®¶m b¶o sù tiÖn nghi tho¶i m¸i khi ®i trªn xe. §Ò tµi nµy cã nhiÖm vô lµ “thiÕt kÕ tÝnh to¸n hÖ thèng treo khÝ nÐn cã ®iÒu khiÓn EMS (xe tham kh¶o lµ xe minibus 12 chç ngåi PREGIO cña h·ng KIA) còng nh­ thiÕt kÕ m« h×nh thö nghiÖm hÖ thèng treo”. Sau gÇn 3 th¸ng lµm viÖc cè g¾ng, d­íi sù h­íng dÉn vµ chØ b¶o nhiÖt t×nh cña thÇy §INH NGäC ¢N vµ toµn thÓ c¸c thÇy trong bé m«n «t« ®· gióp em hoµn thµnh ®­îc ®å ¸n cña m×nh . MÆc dï vËy còng kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt do tr×nh ®é cßn h¹n chÕ , nh­ng em tin t­ëng ®· lµm viÖc hÕt søc ®Ó hoµn thµnh c¸c yªu cÇu mµ ®å ¸n ®· ®Æt ra. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy ¢n còng nh­ c¸c thÇy trong bé m«n « t« - §HBK Hµ Néi Sinh viªn NguyÔn Hoµi Nam PhÇn I Tæng quan vÒ §é ªm dÞu-dao ®éng xe « t« vµ hÖ thèng treo 1.1 §é ªm dÞu chuyÓn ®éng 1.1.1 Kh¸I niÖm chung vÒ ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng Heä thoáng treo cuûa oâtoâ laø treo ñaøn hoài, lieân keát giöõa phaàn treo (khung xe) vôùi phaàn khoâng treo (baùnh xe vaø caàu xe). Do ñoù, khi chuyeån ñoäng treân nhöõng con ñöôøng khoâng baèng phaúng, oâtoâ seõ bò dao ñoäng döôùi taùc ñoäng kích thích cuûa maët ñöôøng. Trong nhöõng ñieàu kieän cuï theå, dao ñoäng ñoù laø coù haïi. Ñeå ñaùnh giaù dao ñoäng cuûa oâtoâ trong quaù trình chuyeån ñoäng, ngöôøi ta duøng khaùi nieäm ñoä eâm dòu khi chuyeån ñoäng.           Vaäy ñoä eâm dòu khi chuyeån ñoäng cuûa oâtoâ laø khaû naêng xe chuyeån ñoäng treân ñöôøng ôû nhöõng toác ñoä söû duïng xaùc ñònh maø khoâng xaûy ra va ñaäp cöùng, coù theå aûnh höôûng xaáu tôùi söùc khoûe cuûa ngöôøi, cuûa laùi xe, haøng hoùa chuyeân chôû treân xe vaø ñeán ñoä chính xaùc cuûa caùc chi tieát treân oâtoâ.           Do oâtoâ laø moät heä ñaøn hoài neân ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng cuûa noù gaén vôùi hai hieän töôïng khaùc nhau veà baûn chaát nhöng coù aûnh höôûng töông taùc vôùi nhau.           Moät maët, do coù heä thoáng treo ñaøn hoài neân thuøng xe seõ dao ñoäng trong quaù trình söû duïng.           Dao ñoäng luoân thay ñoåi seõ aûnh höôûng tôùi cô quan tieàn ñình cuûa con ngöôøi vaø ôû nhöõng ñieàu kieän cuï theå noù coù theå gaây neân caên beänh thaàn kinh.           Ngoaøi ra, baûn thaân caùc thoâng soá ñaëc tröng cho quaù trình dao ñoäng (nhö bieân ñoä, taàn soá vaø ñaëc bieät laø gia toác dao ñoäng, chuùng gaây taùc ñoäng tröïc tieáp ñeán khung xe vaø truyeàn ñeán haønh khaùch, haøng hoùa caùc cuïm chi tieát cuûa xe) cuõng coù theå vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp.           Maëc khaùc, ñoä ñaøn hoài cuûa heä thoáng treo coù theå khoâng ñuû ñeå tieáp nhaän caùc xung va ñaäp  (xung naêng löôïng) taùc ñoäng leân baùnh xe khi oâtoâ chuyeån ñoäng treân ñöôøng khoâng baèng phaúng hoaëc taùc ñoäng leân thuøng khi xe coù chuyeån ñoäng khoâng ñeàu (khi taêng toác hoaëc khi phanh).           Khi ñoù seõ xaûy ra va ñaäp cöùng giöõa caùc chi tieát phaàn khoâng ñöôïc treo vôùi chi tieát phaàn ñöôïc treo (thuøng xe). Luùc xaûy ra va ñaäp cöùng, gia toác cuûa thuøng xe taêng leân raát lôùn (bò quaù taûi). Trò soá cuûa gia toác thuøng xe coù theå gaáp 3,4 laàn gia toác troïng tröôøng hoaëc lôùn hôn.           Va ñaäp cöùng xaûy ra tröôùc heát do taêng toác ñoä chuyeån ñoäng cho oâtoâ. Ñeå traùnh xaûy ra va ñaäp cöùng buoäc loøng phaûi giaûm toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa xe. Neáu nhö löïa choïn caùc thoâng soá cuûa heä thoáng treo khoâng ñuùng, seõ phaùt sinh coäng höôûng ôû moät soá vuøng toác ñoä, do ñoù seõ laøm taêng bieân ñoä dao ñoäng cuûa thuøng xe, cuoái cuøng laïi cuõng xaûy ra va ñaäp cöùng.           Ñeå traùnh xaûy ra va ñaäp cöùng, buoäc laùi xe phaûi giaûm toác ñoä khi ñi treân ñöôøng khoâng toát vaø goà gheà. Ñieàu ñoù laøm giaûm toác ñoä trung bình cuûa xe, giaûm toác ñoä vaø giaûm caû khaû naêng chaát taûi seõ laøm taêng naêng löôïng tieâu hao nhieân lieäu. Ngoaøi ra, nhieân lieäu coøn bò tieâu toán cho vieäc haáp thuï caùc taûi troïng ñoäng vaø daäp taét dao ñoäng.           Vì vaäy, ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng cuûa oâtoâ khoâng toát seõ laøm giaûm caû tính kinh teá.           Taûi troïng taùc duïng leân baùnh xe daãn höôùng luoân bò thay ñoåi, khi coù dao ñoäng seõ aûnh höôûng xaáu ñeán ñieàu kieän chuyeån ñoäng oån ñònh vaø ñaëc tính laùi cuûa xe. Ñieàu naøy caøng ñaëc bieät nguy hieåm khi coù baùnh xe bò nhaác leân khoûi maët ñöôøng, nhaát laø vôùi xe nhieàu caàu coù chieàu daøi cô sôû lôùn. Vì vaäy, ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng cuûa oâtoâ laø moät chæ tieâu raát quan troïng. Ñaëc bieät vôùi xe quaân söï, ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng trôû thaønh moät nhaân toá xaùc ñònh vuøng toác ñoä coù theå hoaït ñoäng cuûa xe cuõng nhö ñeå xaùc ñònh ñoä tin caäy vaø tuoåi thoï cuûa moät loaït caùc chi tieát quan troïng cuûa oâtoâ.           Nhö vaäy, khaûo saùt ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng cuûa oâtoâ chính laø vieäc khaûo saùt aûnh höôûng cuûa dao ñoäng oâtoâ trong ñieàu kieän ñöôøng saù khaùc nhau ñeán ngöôøi, haøng hoùa chuyeân chôû treân xe vaø ñeán chính oâtoâ ñoù.           Coù theå moâ hình hoùa baøi toaùn treân baèng sô ñoà sau:            Trong ñoù:           OÂtoâ ñöôïc coi nhö moät heä dao ñoäng, chòu taùc ñoäng cuûa haønh khaùch, haøng hoùa (taûi troïng taùc duïng) vaø cuûa maët ñöôøng (laø taùc nhaân kích thích).           Haønh khaùch, laùi xe, haøng hoùa vöøa laø ñoái töôïng chòu taùc ñoäng do dao ñoäng cuûa oâtoâ sinh ra, vöøa laø taùc nhaân gaây dao ñoäng (khoái löôïng cuûa oâtoâ ñöôïc tính vaøo khoái löôïng phaàn ñöôïc treo khi khaûo saùt dao ñoäng cuûa oâtoâ).           Laùi xe coøn laø taùc nhaân ñieàu khieån. Noù seõ laøm taêng hoaëc haïn cheá aûnh höôûng cuûa dao ñoäng ñeán ñoái töôïng chòu taùc ñoäng cuûa dao ñoäng.           Maët ñöôøng ñöôïc coi laø taùc nhaân kích thích gaây ra dao ñoäng. Ñieàu kieän ñöôøng saù thay ñoåi thì traïng thaùi dao ñoäng cuõng thay ñoåi theo.           Heä “Laùi xe – oâtoâ – ñöôøng” coù taùc ñoäng töông hoã vôùi nhau. Tuøy ñieàu kieän cuï theå cuûa töøng ñoái töôïng, taùc ñoäng töông hoã giöõa chuùng cuõng khaùc nhau.           Khaûo saùt ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng cuûa oâtoâ treân quan ñieåm nhaèm caûi thieän ñieàu kieän ñi laïi (baèng phöông tieän oâtoâ) cuûa con ngöôøi; ñieàu kieän chuyeân chôû haøng hoùa. Caùc phaàn töû cuûa moâ hình neâu treân seõ ñöôïc khaûo saùt theo caùc maët: ·       Khaû naêng chòu ñöïng cuûa con ngöôøi; cuûa haøng hoùa chuyeân chôû treân xe khi oâtoâ chuyeån ñoäng treân ñöôøng. ·       Nhöõng thoâng soá keát caáu cuûa oâtoâ aûnh höôûng ñeán traïng thaùi cuûa con ngöôøi (haøng hoùa...). ·       Taùc ñoäng cuûa maët ñöôøng ñeán oâtoâ, qua ñoù aûnh höôûng ñeán haønh khaùch, haøng hoùa chuyeân chôû treân xe 1.1.2 CAÙC THOÂNG SOÁ TÖÔNG ÑÖÔNG           Keát caáu heä dao ñoäng oâtoâ goàm 3 phaàn chính :           Phaàn ñöôïc treo:    Laø boä phaän chuû yeáu cuûa oâtoâ, bao goàm khung, thuøng, heä thoáng ñoäng löïc vaø caùc cô phaän khaùc lieân keát vôùi nhau. Toaøn boä khoái löôïng cuûa caùc boä phaän naøy ñöôïc ñaët leân heä thoáng ñaøn hoài vaø daãn höôùng goïi laø heä thoáng treo.           Phaàn khoâng ñöôïc treo:           Goàm coù caàu - daàm caàu, heä thoáng chuyeån ñoäng (baùnh xe), cô caáu daãn ñoäng laùi … Troïng löôïng naøy khoâng taùc duïng leân heä thoáng treo. Coù moät soá cô phaän cuûa oâtoâ vöøa ñöôïc laép leân phaàn ñöôïc treo vöøa ñöôïc laép leân phaàn khoâng ñöôïc treo nhö nhíp, giaûm chaán, truïc cardan … do ñoù, moät phaàn khoái löôïng cuûa chuùng ñöôïc xem  nhö thuoäc phaàn ñöôïc treo vaø nöûa kia thuoäc phaàn khoâng ñöôïc treo.           Heä thoáng treo:           Laø boä phaän bao goàm caùc phaàn töû ñaøn hoài, giaûm chaán, lieân keát vaø daãn höôùng. Caùc boä phaän naøy noái baùnh xe vôùi caùc caàu vaø baùnh xe oâtoâ, töøng boä phaän thöïc hieän nhieäm vuï sau ñaây : *      Boä phaän ñaøn hoài giaûm nheï taûi troïng ñoäng taùc duïng töø maët ñöôøng, ñaûm baûo tính eâm dòu caàn thieát. *       Boä phaän giaûm chaán ñeå daäp taét caùc dao ñoäng cuûa phaàn ñöôïc treo cuûa oâtoâ. *       Boä phaän daãn höôùng ñeå truyeàn löïc doïc vaø moâmen töø maët ñöôøng taùc duïng leân caùc baùnh xe. Ñoäng hoïc cuûa boä phaän daãn höôùng xaùc ñònh tính chaát dòch chuyeån töông ñoái giöõa baùnh xe vaø khung xe. *       Loáp laø thaønh phaàn ñaøn hoài thöïc hieän vieäc naâng ñôõ vaø truyeàn löïc cho oâtoâ, ñaûm baûo cho baùnh xe tieáp xuùc toát vôùi maët ñöôøng vaø laøm giaûm nheï taûi troïng ñoäng taùc duïng leân phaàn khoâng ñöôïc treo. *       Khaùi nieäm veà caùc thoâng soá töông ñöông: OÂtoâ laø moät heä dao ñoäng bao goàm nhieàu boä phaän noái vôùi nhau. Moãi boä phaän coù khoái löôïng vaø caùc thoâng soá ñaëc tröng rieâng cuûa noù. Boä phaän coù taùc duïng laøm giaûm chaán ñoäng töø maët ñöôøng leân laø heä thoáng treo. Heä thoáng treo laø ñoái töôïng chính khi nghieân cöùu dao ñoäng. Baûn thaân heä thoáng treo cuõng coù caùc thoâng soá ñaëc tröng. Caùc thoâng soá cuûa heä thoáng treo luoân luoân ñi keøm vôùi moät boä caùc thoâng soá khaùc cuûa oâtoââ nhö khoái löôïng ñöôïc treo, khoái löôïng caùc phaàn töû khoâng ñöôïc treo, tyû leä phaân phoái khoái löôïng treân caùc caàu … hình thaønh moät theå thoáng nhaát quyeát ñònh ñeán caùc chæ tieâu veà ñoä eâm dòu, oån ñònh chuyeån ñoäng cuûa oâtoâ. Ñeå khaûo saùt dao ñoäng oâtoâ vaø tính toaùn noù, thoâng thöôøng ta phaûi moâ taû oâtoââ baèng moät sô ñoà dao ñoäng töông ñöông, trong sô ñoà töông ñöông phaûi coù ñaày ñuû caùc ñaïi löôïng chuû yeáu lieân quan ñeán dao ñoäng oâtoââ nhö: Khoái löôïng ñöôïc treo M, khoái löôïng khoâng ñöôïc treo m, heä thoáng treo. .   Khoái löôïng ñöôïc treo M. Khoái löôïng ñöôïc treo M goàm nhöõng cuïm chi tieát maø troïng löôïng cuûa chuùng taùc duïng leân heä thoáng treo. Ñoù laø khung voû xe, haønh khaùch, haøng hoùa vaø moät soá chi tieát khaùc. Giöõa chuùng ñöôïc noái vôùi nhau moät caùch ñaøn hoài nhôø caùc ñeäm ñaøn hoài. Khoái löôïng treo thöïc ra laø moät nhoùm khoái löôïng ñöôïc lieân keát ñaøn hoài thaønh moät heä thoáng. Tuøy sô ñoà boá trí cuï theå cuûa oâtoâ maø coù theå chia khoái löôïng ñöôïc treo thaønh hai hoaëc nhieàu khoái löôïng, giöõa caùc khoái löôïng lieân keát vôùi nhau baèng caùc phaàn töû ñaøn hoài. Giöõa caùc thaønh phaàn cuûa khoái löôïng ñöôïc treo coù bieán daïng raát nhoû so vôùi bieán daïng cuûa heä thoáng treo vaø loáp, cho neân trong tröôøng hôïp ñôn giaûn coù theå coi khoái löôïng ñöôïc treo M laø moät khoái ñoàng nhaát. .   Khoái löôïng khoâng ñöôïc treo m.           Khoái löôïng khoâng ñöôïc treo m goàm nhöõng cuïm maø troïng löôïng cuûa chuùng khoâng taùc ñoäng leân heä thoáng treo maø chæ taùc ñoäng leân loáp vaø truyeàn xuoáng maët ñöôøng. Ñoù laø baùn truïc, daàm, caàu, baùnh xe, moät phaàn chi tieát cuûa heä thoáng treo, truyeàn ñoäng laùi, nhíp, giaûm chaán, moät phaàn cuûa truïc caùc ñaêng.           Coi khoái löôïng khoâng ñöôïc treo laø moät vaät theå ñoàng nhaát cöùng tuyeät ñoái coù khoái löôïng m taäp trung vaøo taâm caùc baùnh xe.           Ngoaøi taùc duïng laø heä thoáng di chuyeån vaø ñôõ toaøn boä troïng löôïng cuûa oâtoâ, baùnh xe coøn laø hình aûnh thu nhoû cuûa heä thoáng treo, nghóa laø noù cuõng bao goàm moät thaønh phaàn ñaøn hoài vaø moät thaønh phaàn giaûm chaán. .   Heä thoáng treo.           Heä thoáng treo treân oâtoââ coù nhieäm vuï noái phaàn ñöôïc treo M vaø phaàn khoâng ñöôïc treo m moät caùch ñaøn hoài. Heä thoáng treo cuøng vôùi loáp laøm giaûm nhöõng chaán ñoäng gaây neân do nhöõng maáp moâ cuûa maët ñöôøng khi xe chuyeån ñoäng. Heä thoáng treo goàm nhöõng thaønh phaàn sau: Thaønh phaàn ñaøn hoài: Loø xo, nhíp, thanh xoaén, bình khí ... Noù ñöôïc bieåu hieän baèng moät loø xo coù ñoä cöùng C. Ñoä voõng tónh ft: Laø thoâng soá mang tính quyeát ñònh ñeán ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng, noùi chung ft khoâng neân ít hôn 150-300mm ®oái vôùi xe du lòch vaø khoâng beù hôn 100-200mm ñoái vôùi oâtoââ buyùt. Theo taøi lieäu thieát keá oâtoââ, ñeå ñaûm baûo ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng thì tæ soá ñoä voõng tónh cuûa heä thoáng treo sau vaø ñoä voõng tónh cuûa heä thoáng treo tröôùc phaûi naèm trong caùc giôùi haïn sau : OÂtoââ du lòch : fts/ftt = 0.8-0.9 Ñoä voõng ñoäng fñ cuûa heä thoáng treo: OÂtoââ du lòch : fñ = (0.8-0.9)ft OÂtoââ buyùt : fñ = (0.7-0.8)ft OÂtoââ taûi : fñ = 1.0ft. Thaønh phaàn giaûm chaán: Coù nhieäm vuï daäp taét nhöõng chaán ñoäng. Noù ñöôïc ñaëc tröng baèng heä soá caûn giaûm chaán K. 3.     Moâ hình dao ñoäng oâtoâ.  . Moâ hình dao ñoäng doïc oâtoâ.  Ñang ôû traïng thaùi thaêng baèng.  Khi oâtoâ ôû traïng thaùi bò nghieâng ngang. Moâ hình khi oâtoâ dao ñoäng ngang. 1.2 C«ng dông, yªu cÇu, ph©n lo¹i hÖ thèng treo. I.2.1 C«ng dông yªu cÇu cña hÖ thèng treo - Kh¸i niÖm hÖ thèng treo ë ®¨y ®­îc hiÓu lµ hÖ thèng liªn kÕt b¸nh xe vµ khung xe hoÆc vá xe. Mèi liªn kÕt cña xe lµ mèi liªn kÕt ®µn håi nã cã chøc n¨ng chÝnh sau ®©y: T¹o ®iÒu kiÖn cho b¸nh xe thùc hiÖn chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi theo ph­¬ng th¼ng ®øng ®èi víi khung xe hoÆc vá xe theo yªu cÇu cña dao ®éng “ªm dÞu” h¹n chÕ tíi møc cã thÓ chÊp nhËn ®­îc nh÷ng chuyÓn ®éng kh«ng mong muèn kh¸c cña b¸nh xe. TruyÒn lùc vµ m«men gi÷a b¸nh xe vµ khung xe bao gåm lùc kÐo ®èi víi khung, vá) lùc bªn (lùc li t©m, lùc giã bªn, ph¶n lùc bªn…) m«men chñ ®éng vµ m«men phanh. Trong hÖ thèng treo, sù liªn kÕt gi÷a b¸nh xe vµ khung vá cÇn thiÕt ph¶i mÒm nh­ng còng ph¶i ®ñ kh¶ n¨ng ®Ó truyÒn lùc. Quan hÖ nµy ®­îc thÓ hiÖn c¸c yªu cÇu chÝnh sau ®©y: a. HÖ thèng treo ph¶i phï hîp víi ®iÒu kiÖn sö dông theo tÝnh n¨ng kü thuËt cña xe (xe ch¹y trªn ®­êng xÊu hay ®­êng tèt). b. B¸nh xe cã thÓ chuyÓn dÞch trong mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh. c. Quan hÖ ®éng häc cña b¸nh xe ph¶i hîp lý tho¶ m·n môc ®Ých chÝnh cña hÖ thèng treo lµ lµm mÒm theo ph­¬ng th¼ng ®øng nh­ng kh«ng ph¸ háng quan hÖ ®éng häc vµ ®éng lùc häc cña chuyÓn ®éng b¸nh xe. d. Kh«ng g©y nªn t¶i träng lín t¹i c¸c mèi liªn kÕt víi khung hoÆc vá. e. Cã ®é bÒn cao. f. Cã ®é tin cËy lín, kh«ng cÇn gÆp nh÷ng h­ háng bÊt th­êng. §èi víi xe con chóng ta cÇn ph¶i quan t©m ®Õn c¸c yªu cÇu cô thÓ sau: Gi¸ thµnh thÊp vµ ®é phøc t¹p cña hÖ thèng kh«ng qu¸ lín. Cã kh¶ n¨ng chèng rung vµ chèng ån truyÒn tõ b¸nh xe ®Õn thïng xe tèt. §¶m b¶o tÝnh æn ®Þnh vµ tÝnh ®iÒu khiÓn chuyÓn ®éng cña « t«, ë tèc ®é cao « t« ®iÒu khiÓn nhÑ nhµng. 1.2.2 PHAÂN TÍCH CAÙC HEÄ THOÁNG TREO THOÂNG DUÏNG  Moâ hình caùc heä thoáng treo treân oâtoâ. 1.    Heä thoáng treo phuï thuoäc. 2.    Heä thoáng treo ñoäc laäp. 1.2.2.1     Heä thoáng treo phuï thuoäc.  Heä thoáng treo loaïi Nhíp söû duïng daàm caàu lieàn baèng theùp chöõ I. 1. Baùnh xe   2. Daàm caàu lieàn ñöïôc cheá taïo baèng theùp chöõ I  3. Khung xe   4. Nhíp boä.           Ñaëc tröng keát caáu cuûa heä thoáng treo phuï thuoäc laø daàm caàu cöùng lieân keát giöõa hai baùnh xe. Khi oâtoâ chuyeån ñoäng toaøn boä cuïm truyeàn löïc caàu oâtoâ ñaët trong daàm caàu.           Treân oâtoâ caùc caàu bò ñoäng thöôøng daàm caàu ñöôïc cheá taïo baèng theùp ñònh hình duøng ñeå lieân keát dòch chuyeån cuûa hai baùnh xe. Trong heä thoáng treo phuï thuoäc caùc baùnh xe traùi vaø phaûi noái vôùi nhau baèng moät daàm caàu cöùng neân khi dòch chuyeån baùnh xe naøy trong maët phaúng ngang thì baùnh xe coøn laïi cuõng dòch chuyeån theo. Nhöôïc ñieåm cuûa heä thoáng treo phuï thuoäc: *       Khoái löôïng phaàn khoâng ñöôïc treo (phaàn lieân keát baùnh xe) laø raát lôùn, ñaëc bieät ôû treân caàu chuû ñoäng. Khi oâtoâ di chuyeån treân nhöõng con ñöôøng khoâng baèng phaúng, taûi troïng sinh ra seõ gaây neân va ñaäp maïnh giöõa phaàn khoâng ñöôïc treo vôùi phaàn ñöôïc treo, seõ laøm giaûm ñoä eâm dòu trong khi chuyeån ñoäng. Maët khaùc, baùnh xe va ñaäp maïnh treân neàn ñöôøng laøm xaáu ñi söï tieáp xuùc caùc baùnh xe vôùi maët ñöôøng. *       Khoaûng khoâng gian phía döôùi saøn oâtoâ phaûi lôùn ñeå ñuû baûo ñaûm cho daàm caàu thay ñoåi vò trí, cho neân chieàu cao troïng taâm cuûa oâtoâ seõ lôùn vaø seõ laøm giaûm ñi theå tích chöùa haøng hoùa sau oâtoâ. *       Söï noái cöùng giöõa hai baùnh xe nhôø vaøo daàm caàu lieàn gaây neân caùc traïng thaùi ñieån hình veà ñoäng hoïc, neáu boá trí heä thoáng treo naøy cho caàu tröôùc daãn höôùng, seõ laøm xaáu ñi tính oån ñònh trong khi chuyeån ñoäng treân ñöôøng khoâng baèng phaúng. Öu ñieåm cuûa heä thoáng treo phuï thuoäc : *       Trong quaù trình chuyeån ñoäng, veát baùnh xe ñöôïc coá ñònh do vaäy ñoä moøn loáp xe ít. *       Khi chòu löïc beân (ly taâm, ñöôøng ngang, gioù beân) hai baùnh xe lieân keát cöùng laøm haïn cheá hieän töôïng tröôït beân cuûa baùnh xe. *       Coâng ngheä cheá taïo ñôn giaûn; soá löôïng caùc chi tieát ít; deã thaùo laép, söûa chöõa vaø baûo döôõng; giaù thaønh thaáp.           Vôùi nhöõng öu ñieåm treân, heä thoáng treo phuï thuoäc thöôøng ñöôïc duøng chuû yeáu treân oâtoâ taûi, buyùt, duøng cho caàu sau cuûa oâtoâ con.           Ñoái vôùi höõng oâtoâ coù tính vieät daõ cao, vôùi toác ñoä khoâng lôùn laém thöôøng duøng heä thoáng treo phuï thuoäc cho caû hai caàu tröôùc vaø caàu sau. 1.2.2.2     Heä thoáng treo ñoäc laäp.  a. Khi oâtoâ chuyeån ñoäng treân ñöôøng khoâng baèng phaúng.  b. Khi moät baùnh xe trong heä thoáng treo ñoäc laäp ñöôïc naâng leân vaø haï xuoáng. Heä thoáng treo ñoäc laäp hoaït ñoäng treân con ñöôøng khoâng baèng phaúng.           Treân heä thoáng treo ñoäc laäp, daàm caàu ñöôïc cheá taïo rôøi, giöõa chuùng lieân heä vôùi nhau baèng caùc khôùp noái, boä phaän ñaøn hoài laø loø xo truï, boä giaûm chaán laø giaûm chaán oáng.           Trong heä thoáng treo ñoäc laäp hai baùnh xe traùi vaø phaûi khoâng coù quan heä tröïc tieáp vôùi nhau. Vì vaäy, khi chuùng ta dòch chuyeån baùnh xe naøy trong maët phaúng ngang, baùnh xe coøn laïi vaãn giöõ nguyeân. Do ñoù, ñoäng hoïc cuûa baùnh xe daãn höôùng seõ giöõ ñuùng hôn, nhöng khoâng phaûi taát caû caùc heä thoáng treo ñoäc laäp ñeàu coù ñoäng hoïc cuûa caùc baùnh xe daãn höôùng laø ñuùng. Öu ñieåm cuûa heä thoáng treo ñoäc laäp: *       Khoái löôïng phaàn khoâng ñöôïc treo laø nhoû, ñaëc tính baùm ñöôøng cuûa baùnh xe laø toát, vì vaäy seõ eâm dòu trong khi di chuyeån vaø coù tính oån ñònh toát. *       Caùc loø xo trong heä thoáng treo ñoäc laäp chæ laøm nhieäm vuï ñôõ thaân oâtoâ maø khoâng coù taùc duïng ñònh vò caùc baùnh xe (Ñoù laø chöùc naêng cuûa caùc thanh lieân keát), ñieàu coù coù nghóa laø coù theå duøng caùc loø xo meàm hôn. *       Do khoâng coù söï noái cöùng giöõa caùc baùnh xe phía traùi vaø phía phaûi neân coù theå haï thaáp saøn oâtoâ vaø vò trí laép ñoäng cô, do ñoù coù theå haï thaáp ñöôïc troïng taâm cuûa oâtoâ. *      Keát caáu cuûa heä thoáng treo phöùc taïp hôn. *      Khoaûng caùch baùnh xe vaø caùc vò trí ñaët baùnh xe thay ñoåi cuøng vôùi söï dòch chuyeån leân xuoáng cuûa caùc baùnh xe. *       Nhieàu kieåu oâtoâ ñöôïc trang bò thanh oån ñònh ñeå giaûm söï laéc ngang khi oâtoâ chuyeån ñoäng quay voøng, caûi thieän ñöôïc tính oån ñònh vaø caùc tính naêng khaùc. 1.2.3 PHAÂN TÍCH KEÁT CAÁU VAØ MO PHOÛNG HOAÏT ÑOÄNG 1.2.3.1     Boä phaän ñaøn hoài kim loaïi.  Sô ñoà caùc boä phaän ñaøn hoài baèng kim loaïi. 1. Boä phaän ñaøn hoài loaïi nhíp. 2. Boä phaän ñaøn hoài lo¹i loø xo xoaén.  3. Boä phaän ñaøn hoài loaïi thanh xoaén. *   Nhíp. Nhíp vöøa coù chöùc naêng laø moät cô caáu ñaøn hoài theo phöông thaúng ñuùng, vöøa coù chöùc naêng laø cô caáu daãn höôùng: truyeàn löïc doïc, löïc ngang vaø caû löïc beân vaø moät phaàn laøm chöùc naêng giaûm chaán nhôø söï ma saùt giöõa caùc laù nhíp, ma saùt trong caùc khôùp cao su vôùi nhau nghóa laø thöïc hieän toaøn boä chöùc naêng cuûa moät heä thoáng treo.  Hình III. 8. Nhíp boä. 1.Tai nhíp chính  2. Khung xe   3. Laù nhíp chính  4. Giaù ñôõ uï  cao su  5. UÏ cao su   6. Cuøm nhíp 7.Quang nhíp. Nhíp laø moät daàm gheùp goàm caùc laù theùp moûng coù ñoä ñaøn hoài cao, caùc laù theùp coù kích thöôùc nhoû daàn töø laù lôùn nhaát goïi laø laù nhíp chính hay goïi laø laù nhíp goác, hai ñaàøu cuûa laù nhíp chính ñöôïc uoán thaønh hai tai duøng ñeå noái vôùi khung xe, giöõa boä nhíp coù loã duøng ñeå baét bu loâng sieát caùc laù nhíp laïi vôùi nhau, coù quang nhíp ñeå giöõ caùc laù nhíp khoâng bò soâ leäch veà hai beân, caùc laù nhíp coù theå dòch chuyeån töông ñoái vôùi nhau theo doïc nhíp, do ñoù khi nhíp bieán daïng seõ sinh ra söï ma saùt seõ laøm giaûm dao ñoäng khi oâtoâ chuyeån ñoäng. Khi laøm vieäc, maët treân cuûa laù nhíp seõ chòu keùo, coøn maët döôùi chòu neùn. Do tính chaát cuûa kim loaïi chòu keùo keùm cho neân ngöôøi thieát keá nhíp thöôøng laøm maët caét cuûa nhíp coù tieát dieän nhö hình veõ ñeå naâng cao ñöôøng trung hoøa nhaèm taêng tuoåi thoï cuûa caùc laù nhíp. Ñeå baûo ñaûm trong quaù trình laøm vieäc, ñoä bieán daïng ñaøn hoài cuûa caùc laù nhíp khoâng bò aûnh höôûng, khi gheùp caùc laù nhíp laïi vôùi nhau phaûi duøng mô phaán chì ñeå boâi hoaëc qua caùc laàn baûo döôõng phaûi duøng daàu ñaëêc ñeå boâi trôn cho nhíp. Öu ñieåm: Nhíp coù keát caáu ñôn giaûn, chaéc chaén vaø reû tieàn, cheá taïo vaø söûa chöõa nhíp cuõng ñôn giaûn. Nhöôïc ñieåm: Troïng löôïng lôùn, thôøi gian phuïc vuï ngaén, ñöôøng ñaëc tuyeán cuûa nhíp laø ñöôøng thaúng. *   Loø xo. Chöùc naêng: Loø xo xoaén chæ coù chöùc naêng laø moät cô caáu ñaøn hoài khi boä phaän chòu löïc theo phöông thaúng ñöùng. Coøn laïi caùc chöùc naêng khaùc cuûa heä thoáng treo seõ do caùc boä phaän khaùc chòu traùch nhieäm.  Loø xo  xoaén chuû yeáu ñöôïc söû duïng trong heä thoáng treo ñoäc laäp, noù coù theå ñaët ôû ñoøn treân hay ñoøn döôùi cuûa loaïi treo coù hai ñoøn hay boïc chung quanh oáng giaûm chaán cuûa treo MacPherson treân oâtoâ du lòch hay treân moät soá heä thoáng treo phuï thuoäc cuûa oâtoâ taûi nheï duøng laøm boä phaän ñaøn hoài cho heä thoáng. *     Thanh xoaén. Chöùc naêng: Gioáng nhö loø xo xoaén loaïi naøy cuõng chæ coù chöùc naêng laøm ñaøn hoài khi coù löïc töø maët ñöôøng taùc duïng thaúng ñöùng leân baùnh xe laøm cho thanh bò xoaén, coøn laïi caùc chöùc naêng khaùc seõ ñöôïc thöïc hieän do caùc boä phaän khaùc cuûa heä thoáng treo.  Boä phaän ñaøn hoài duøng hanh xoaén. 1. OÁng giaûm chaán  2. Ñoøn treân  3. Khôùp caàu  4. Ñoøn döôùi  5. Khôùp truï 6. Khôùp noái 7. Ñaø ngang cuûa khung xe  8. Thanh xoaén  9. Khôùp noái vôùi ñoøn döôùi.           Thanh xoaén ñöôïc cheá taïo töø thanh theùp daøi, coù tieát dieän troøn, ñaøn hoài theo chieàu xoaén vaën, ñöôïc thay theá cho loø xo xoaén trong heä thoáng treo. Thanh xoaén coù hai ñaàu, neáu ñaàu naøy ñöôïc gaéng cöùng treân khung xe thì ñaàu coøn laïi seõ gaén vaøo moät tay ñoøn (coù theå laø ñoøn treân hay ñoøn döôùi) cuûa heä thoáng treo ñoäc laäp loaïi hai ñoøn. Khi hoaït ñoäng, tay ñoøn ñöôïc noái vôùi thanh xoaén seõ xoay quanh baûn leà leân xuoáng laøm xoaén vaën vaø ñaøn hoài. Söï taùc ñoäng ñaøn hoài cuûa thanh xoaén gioáng nhö loø xo xoaén vaø nhíp laù. 1.2.3.2     Boä phaän daãn höôùng. *   Keát caáu boä phaän daãn höôùng trong heä thoáng treo phuï thuoäc. ü    Loaïi söû duïng loø xo xoaén hay khí neùn.  a. Boä phaän daãn höôùng söû duïng loø xo truï cuûa heä thoáng treo phuï thuoäc. 1. Ñoøn daãn höôùng chòu löïc doïc phía treân 2. Ñoøn daãn höôùng chòu löïc doïc phía döôùi 3. Khôùp noái ñoøn treân vôùi khung xe  4. Khôùp noái ñoøn döôùi vôùi khung xe  5. Loø xo xoaén.  b. Boä phaän daãn höôùng söû duïng baàu khí neùn cuûa heä thoáng treo phuï thuoäc. 6. OÁng giaûm chaán  7. Daàm caàu chuû ñoäng  8. Ñoøn daãn höôùng chòu taùc duïng cuûa löïc ngang  9. Khôùp noái cuûa ñoøn 8 vôùi khung xe  10. Baàu chöùa khí neùn. Boä phaän daãn höôùng söû duïng  loaïi loø xo truï vaø baàu khí neùn trong heä thoáng treo phuï thuoäc. Loaïi naøy chuû yeáu söû duïng ôû caùc caàu sau chuû ñoäng cuûa oâtoâ con vaø treân moät soá oâtoâ khaùch hieän nay. Goàm giaûm chaán, loø xo hoaëc caùc tuùi khí neùn, caùc thanh phaûn löïc doïc vaø ngang (ñeå truyeàn caùc löïc beân, löïc phanh, löïc keùo töø baùnh xe qua caàu leân khung voû xe).

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThiết kế tính toán hệ thống treo khí nén có điều khiển EMS (xe tham khảo là xe minibus 12 chỗ ngồi PREGIO của hãng KIA).doc