Đồ án Kiểm nhiệm hệ thống treo xe tải Maz 500

Ch­¬ng I : Giíi thiÖu chung vÒ xe Maz 500 Maz 500 lµ lo¹i xe t¶i h¹ng trung ®­îc s¶n xuÊt t¹i nhµ m¸y «t« cña Liªn Bang Nga tr­íc ®©y vµ xuÊt x­ëng n¨m 1965- 1970 . Xe Maz500 ë ViÖt Nam chñ yÕu do Nga viÖn trî gióp ®ì n­íc ta trong vµ sau nh÷ng n¨m kh¸ng chiÕn chèng Mü .Xe cã h×nh d¹ng nh­ h×nh 1 vµ 2 d­íi ®©y.
H×nh 1
Hinh2 1.Mét sè tÝnh n¨ng kü thuËt c¬ b¶n cña xe Lo¹i ®éng c¬  YaMZ-236 , V6 ,    Dung tÝch xilanh :  11150 cc,    C«ng suÊt/vßng quay  180Hp/2100( v/p)    dïng nhiªn liÖu  Diesel .    §­êng kÝnh xilanh :  130  mm   Hµnh tr×nh Pitt«ng :  140  mm   KÝch th­íc bao : D x R x C  7330 x 2650 x 2640  mm   C«ng thøc b¸nh xe :  4x2    Kho¶ng c¸ch cÇu tr­íc vµ cÇu sau  3850  mm   Kho¶ng s¸ng gÇm xe :  295  mm   B¸n kÝnh quay vßng :  8500  mm   Hép sè :  5  sè   Träng l­îng kh«ng t¶i :  6500  kg   T¶i träng cña xe  7500  kg   Tèc ®é tèi ®a khi ®Çy t¶i :  75  km/h   Thïng nhiªn liÖu :  200  lit   Møc tiªu thô nhiªn liÖu :  23 / 100  lit/ km   2. Mét sè th«ng sè c¬ b¶n cña hÖ thèng treo. Xe Maz500 sö dông hÖ thèng treo phô thuéc cho c¶ hai cÇu víi c¸c th«ng sè c¬ b¶n sau: Träng l­îng phÇn treo khi «t« ®Çy t¶i ph©n bè lªn cÇu tr­íc ph©n bè lªn cÇu sau  123750 36750 87000  N N N   Träng l­îng phÇn treo khi kh«ng t¶i ph©n bè lªn cÇu tr­íc ph©n bè lªn cÇu sau  4650 27000 19500  N N N   Träng l­îng phÇn kh«ng treo ph©n bè lªn cÇu tr­íc ph©n bè lªn cÇu sau  5500 13000  N N   §é cøng cña nhÝp nhÝp tr­íc nhÝp chÝnh phÝa sau nhÝp phô phÝa sau  165 250 175  N/mm N/mm N/mm   §é vâng tÜnh cña nhÝp khi « t« ®µy t¶i nhÝp tr­íc nhÝp sau  108 116  mm mm   Sè l­îng l¸ nhÝp nhÝp tr­íc nhÝp chÝnh phÝa sau nhÝp phô phÝa sau  11 12 6  l¸ l¸ l¸   ChiÒu dµi lµm viªc cña l¸ nhÝp nhÝp tr­íc nhÝp chÝnh phÝa sau nhÝp phô phÝa sau  1420 1520 1100  mm mm mm   ChiÌu réng l¸ nhÝp nhÝp tr­íc nhÝp chÝnh phÝa sau nhÝp phô phÝa sau  89 89 89  mm mm mm   Lo¹i gi¶m chÊn  èng – thuû lùc    §­êng kÝnh pitt«ng gi¶m chÊn  52  mm   Hµnh tr×nh lµm viÖc lín nhÊt cña g¶m chÊn  240  mm   §é cøng h­íng kÝnh cña lèp lèp tr­íc lèp sau  680 800  N/mm N/mm   BiÕn d¹ng tÜnh cña lèp khi «t« dÇy t¶i  38-46  mm   Ch­¬ng ii. Ph©n tÝch kÕt cÊu hÖ thèng treo Néi dung tr×nh bµy trong ch­¬ng nµy gåm cã : c«ng dông cña hÖ thèng treo cÊu t¹o, nguyªn lý lµm viÖc vµ ph©n tÝch ­u nh­îc ®iÓm côm cña hÖ thèng treo I . C«ng dông hÖ thèng treo xe t¶i Maz500 HÖ thèng treo lµ tæ hîp c¸c c¬ cÊu thùc hiÖn liªn kÕt c¸c b¸nh xe víi khung xe ®Ó ®¶m b¶o ®­îc ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng vµ an toµn chuyÓn ®éng trªn c¬ së t¹o c¸c dao ®éng cña th©n xe vµ cña c¸c b¸nh xe theo ý muèn vµ gi¶m c¸c t¶i träng va ®Ëp cho xe khi chuyÓn ®éng trªn ®Þa h×nh kh«ng b»ng ph¼ng. Ngoµi ra hÖ thèng treo cßn dïng ®Ó truyÒn c¸c lùc vµ m« men t¸c ®éng gi÷a b¸nh xe vµ khung xe . HÖ thèng treo xe Maz 500 gåm c¸c phÇn tö víi c¸c chøc n¨ng nh­ sau: - NhÝp : Gi÷ vai trß lµ phÇn tö ®µn håi ®ång thêi lµ phÇn tö h­íng + PhÇn tö ®µn håi dïng ®Ó truyÒn c¸c lùc th¼ng ®øng vµ gi¶m t¶i träng ®éng khi «t« chuyÓn ®éng trªn ®­êng kh«ng b»ng ph¼ng nh»m ®¶m b¶o ®é ªm dÞu cÇn thiÕt. + PhÇn tö h­íng dïng ®Ó x¸c ®Þnh ®éng häc vµ tÝnh chÊt dÞch chuyÓn t­¬ng ®èi cña c¸c b¸nh xe víi khung hay vá «t«. Bé phËn h­íng dïng ®Ó truyÒn c¸c lùc däc, lùc ngang còng nh­ c¸c m«men tõ b¸nh xe lªn khung hay vá «t«. - G¶m chÊn : N¨ng l­îng dao ®éng cña th©n xe vµ cña b¸nh xe ®­îc hÊp thô bëi c¸c gi¶m chÊn trªn c¬ së biÕn c¬ n¨ng thµnh nhiÖt n¨ng. II . CÊu t¹o, nguyªn lý lµm viÖc vµ ph©n tÝch ­u nh­îc ®iÓm 2.1. CÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc. Treo tr­íc cã cÊu t¹o vµ bè trÝ c¸c phÇn tö nh­ trªn h×nh 3
H×nh3: hÖ thèng treo tr­íc xe Maz500 1 dÇm cÇu tr­íc,2. gi¶m chÊn.3,4,6. bu l«ng ch÷ U.;5. tÊm ®Öm; 10.ô nhÝp; 11. l¸ nhÝp; 12,22 miÕng ®Öm ; 14,21. vÊu cao su h¹n chÕ hµnh tr×nh ; 15. gi¸ b¾t gi¶m chÊn trªn khung xe; Treo sau cã cÊu t¹o vµ bè trÝ c¸c phÇn tö nh­ trªn h×nh 4
H×nh 4: hÖ thèng treo sau xe Maz500 1.ônhÝp chÝnh; 2. . Chèt nhÝp; 3 . ô nhÝp phô;4, 5. NhÝp chÝnh vµ nhÝp phô; 6 Bu l«ng quang nhÝp;. B¹c tú ®ai nhÝp vµ bu l«ng; 7. §Öm tú b¾t nhÝp; 9. §Öm; 11. èng b¹c chèt nhÝp. 2.1.1. Gi¶m chÊn 2.1.1.1. CÊu t¹o H×nh 5 1 - tai gi¶m chÊn; 2 - n¾p cã ren; 3, 4 - gio¨ng lµm kÝn; 5 - van l¸; 6 - lç tiÕt l­u van nÐn; 7 - van l¸; 8 - lß xo van tr¶ m¹nh; 9 - van l¸; 10 - van nÐn m¹nh; 11 - lß xo van nÐn m¹nh; 12 - ªcu ®iÒu chØnh; 13 - lç tiÕt l­u khi tr¶; 14 - pitt«ng gi¶m chÊn; 15 - lç tiÕt l­u khi tr¶; 16 - phít lµm kÝn; 17 - èng xi lanh ngoµi; 18 - èng xi lanh trong; 19 - cÇn pitt«ng; 20 - b¹c dÉn h­íng; 21 - phít lµm kÝn; 22 - lß xo; 23 - n¾p chÆn; 24 - phít lµm kÝn. CÊu t¹o chung cña gi¶m chÊn èng thuû lùc hai èng xi lanh, t¸c dông hai chiÒu vµ chØ dÉn c¸c chi tiÕt ®­îc m« t¶ trªn h×nh 5.a. èng xi lanh trong víi khoang lµm viÖc chÝnh cã bè trÝ mét pitt«ng 14 nèi liÒn víi cÇn pitt«ng gi¶m chÊn 19. Trªn pitt«ng 14 cã hai d·y lç tiÕt l­u øng víi c¸c hµnh tr×nh nÐn vµ tr¶. Trong ®ã d·y lç ngoµi 6 lµ c¸c lç tiÕt l­u hµnh tr×nh nÐn; cßn d·y lç trong 15 lµ c¸c lç tiÕt l­u hµnh tr×nh tr¶. C¸c d·y lç nµy ®Òu cã n¾p van l¸ cã t¸c dông nh­ van mét chiÒu. ë pitt«ng gi¶m chÊn cßn bè trÝ lß xo van tr¶ m¹nh. Gi÷a khoang lµm viÖc cña xi lanh trong víi khoang chøa cña xi lanh ngoµi còng cã bè trÝ mét ®Õ ng¨n. ë ®Õ ng¨n còng cã bè trÝ mét d·y lç tiÕt l­u vµ mét van nÐn m¹nh. CÇn 19 mang pitt«ng gi¶m chÊn 14 ®­îc cè ®Þnh víi tai trªn cña gi¶m chÊn. Cßn l¹i èng xi lanh trong, ngoµi cïng víi ®Õ ng¨n c¸ch ®­îc nèi cè ®Þnh víi tai d­íi cña gi¶m chÊn. Do tai trªn vµ tai d­íi ®­îc nèi víi phÇn ®­îc treo vµ kh«ng ®­îc treo nªn khi hÖ thèng treo lµm viÖc kho¶ng c¸ch gi÷a hai tai gi¶m chÊn sÏ thay ®æi. Cã nghÜa lµ cã sù chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi gi÷a pitt«ng víi xi lanh trong cña gi¶m chÊn. 2.1.1.2. Nguyªn lý lµm viÖc Nguyªn lý cÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña gi¶m chÊn thñy lùc « t« dùa trªn nguyªn t¾c: khi cã sù dÞch chuyÓn t­¬ng ®èi gi÷a b¸nh xe vµ th©n xe th× dÇu trong gi¶m chÊn sÏ bÞ dån Ðp tõ khoang nµy qua khoang kh¸c cña gi¶m chÊn qua c¸c lç tiÕt l­u, do ®ã t¹o nªn søc c¶n lín. Søc c¶n nµy sÏ dËp t¾t c¸c dao ®éng vµ n¨ng l­îng dao ®éng ®­îc biÕn thµnh nhiÖt n¨ng lµm nãng dÇu vµ nhÖt ®­îc to¶ ra ngoµi m«i tr­êng. a. Hµnh tr×nh nÐn (h×nh 5.b) * NÐn nhÑ: Hµnh tr×nh nÐn nhÑ t­¬ng øng víi khi pitt«ng gi¶m chÊn ®i xuèng. Khi pitt«ng gi¶m chÊn ®i xuèng, ¸p suÊt dÇu trong khoang lµm viÖc phÝa d­íi pitt«ng sÏ t¨ng cßn ¸p suÊt dÇu trong khoang phÝa trªn pitt«ng sÏ gi¶m. Do ®ã dÇu sÏ l­u th«ng tõ khoang d­íi lªn khoang trªn qua d·y lç tiÕt l­u 6. Khi nµy n¾p van l¸ 5 kªnh lªn ®Ó dÇu ®i qua. Khi pitt«ng ®i xuèng, cÇn pitt«ng chiÕm chç mét phÇn thÓ tÝch cña khoang bªn d­íi nªn l­îng dÇu ë khoang bªn d­íi nÕu chØ l­u th«ng lªn khoang trªn sÏ bÞ thõa ra mét l­îng (b»ng thÓ tÝch cÇn pitt«ng ®i xuèng). Do vËy mét phÇn dÇu sÏ ®i qua lç tiÕt l­u trong van nÐn m¹nh ®Ó ®i sang khoang chøa n»m gi÷a èng xi lanh trong vµ èng xi lanh ngoµi. * NÐn m¹nh: Khi vËn tèc t­¬ng ®èi cña pitt«ng ë hµnh tr×nh nÐn t¨ng ®Õn mét gi¸ trÞ giíi h¹n, th× ¸p suÊt ë khoang d­íi pitt«ng còng t¨ng ®Õn gi¸ trÞ giíi h¹n. §iÒu nµy kh«ng cã lîi cho gi¶m chÊn nãi riªng vµ ®Æc tÝnh cña hÖ thèng treo nãi chung. V× vËy khi ®¹t gi¸ trÞ ¸p suÊt tíi h¹n van gi¶m t¶i khi nÐn sÏ Ðp lß xo van ®Ó më réng cöa l­u th«ng cña dÇu tõ khoang lµm viÖc phÝa d­íi pitt«ng sang khoang chøa. KÕt qu¶ lµm gi¶m tèc ®é gia t¨ng cña ¸p suÊt dÇu cã nghÜa lµ lµm gi¶m tèc ®é gia t¨ng lùc c¶n nÐn khi nÐn m¹nh. b. Hµnh tr×nh tr¶ (h×nh 5.c) * Tr¶ nhÑ: Hµnh tr×nh tr¶ nhÑ t­¬ng øng víi khi pitt«ng gi¶m chÊn ®i lªn. Khi pitt«ng gi¶m chÊn ®i lªn, ¸p suÊt dÇu trong khoang lµm viÖc phÝa trªn pitt«ng sÏ t¨ng cßn ¸p suÊt dÇu trong khoang phÝa d­íi pitt«ng sÏ gi¶m. Do ®ã dÇu sÏ l­u th«ng tõ khoang trªn xuèng khoang d­íi qua d·y lç tiÕt l­u 15. Khi nµy n¾p van l¸ cña van gi¶m t¶i khi tr¶ kªnh lªn ®Ó dÇu ®i qua. Khi pitt«ng ®i lªn, cÇn pitt«ng chiÕm chç sÏ ®i ra khái khoang phÝa d­íi pitt«ng, nªn ph¶i cã l­îng dÇu bï vµo thÓ tÝch nµy. §iÒu ®ã ®­îc thùc hiÖn b»ng mét phÇn dÇu tõ khoang chøa ®i qua d·y lç tiÕt l­u ë ®Õ ng¨n c¸ch ®Ó bï vµo khoang phÝa d­íi pitt«ng. * Tr¶ m¹nh: Khi vËn tèc t­¬ng ®èi cña pitt«ng ë hµnh tr×nh tr¶ t¨ng ®Õn mét gi¸ trÞ giíi h¹n, th× ¸p suÊt ë khoang trªn pitt«ng còng t¨ng ®Õn gi¸ trÞ giíi h¹n. §iÒu nµy kh«ng cã lîi cho gi¶m chÊn nãi riªng vµ ®Æc tÝnh cña hÖ thèng treo nãi chung. V× vËy khi ®¹t gi¸ trÞ ¸p suÊt tíi h¹n van gi¶m t¶i khi tr¶ sÏ Ðp lß xo van ®Ó më réng cöa l­u th«ng cña dÇu tõ khoang lµm viÖc phÝa trªn pitt«ng sang khoang phÝa d­íi pitt«ng. KÕt qu¶ lµm gi¶m tèc ®é gia t¨ng cña ¸p suÊt dÇu cã nghÜa lµ lµm gi¶m tèc ®é gia t¨ng lùc c¶n tr¶ khi tr¶ m¹nh. 2.1.2. NhÝp 2.1.2.1. CÊu t¹o. NhÝp cña xe gåm c¸c l¸ nhÝp xÕp chång lªn nhau , ®­îc liªn kÕt víi nhau b»ng c¸c quang nhÝp ®­îc cè ®Þnh trªn dÇm cÇu nhê c¸c bul«ng quang nhÝp nh­ trong h×nh 3,4. C¸c l¸ nhÝp ®­îc chÕ t¹o theo c¸c biªn d¹ng cong kh¸c nhau, chiÒu dµi kh¸c nhau t¹o ra kh¶ n¨ng chÞu uèn vµ biÕn d¹ng dµn håi tèt h¬n . Gi÷a c¸c l¸ nhÝp ®­îc phñ líp mì ch× ®Ó gi¶m ma s¸t. 2.1.2.2. Nguyªn lý lµm viÖc . Khi chuyÓn ®éng trªn ®­êng do t¸c ®éng cña c¸c mÊp m« mÆt ®­êng truyÒn ®Õn nhÝp d­íi d¹ng c¸c xung va ®Ëp ,d­íi t¸c dông cña t¶i träng phÇn treo cã ph­¬ng th¼ng ®øng t¹i hai gèi nhÝp lµm nhÝp bÞ biÕn d¹ng ®µn håi . Khi t¶i lín hoÆc cã xung va ®Ëp m¹nh nhê cã c¸c ®Öm h¹n chÕ hµnh tr×nh mµ ®é cøng cña nhÝp t¨ng lªn ®¶m b¶o chuyÓn ®éng ªm dÞu tr¸nh ®­îc va ®Ëp cøng cña phÇn treo vµ kh«ng treo . 2.2. Ph©n tÝch ­u nh­îc ®iÓm cña hÖ thèng treo xe Maz500 ¦u ®iÓm : HÖ thèng treo phô thuéc víi phÇn tö ®µn håi lµ nhÝp cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n ,gi¸ thµnh h¹ v× c¸c l¸ nhÝp võa lµm nhiÖm vô cña phÇn tö ®µn håi võa lµm nhiÖm vô cña phÇn tö h­íng. §¬n gi¶n trong b¶o d­ìng kü thuËt, lèp xe sÏ Ýt bÞ mßn khi quay vßng v× chØ cã khung xe nghiªng cßn cÇu xe kh«ng bÞ nghiªng. Cã thÓ ®¶m b¶o ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng cña xe trong c¸c tr­êng hîp chÞu t¶i vµ va ®Ëp lín còng nh­ sù thay ®æi t¶i trong miÒn t¶i träng lín nhê cã nhÝp phô vµ c¸c gèi h¹n chÕ hµnh tr×nh lµm cho ®é cøng cña hÖ thèng treo thay ®æi ®­îc theo t¶i nªn ®­îc ¸p dông phæ biÕn trªn c¸c lo¹i xe t¶i. Do sö dông lo¹i gi¶m chÊn d¹ng èng - thuû lùc t¸c ®éng hai chiÒu cã søc c¶n ë hµnh tr×nh nÐn nhá h¬n ë hµnh tr×nh tr¶ nªn h¹n chÕ tèt c¸c va ®Ëp cøng truyÒn tõ b¸nh xe lªn khung xe. H¬n n÷a gi¶m chÊn d¹ng èng – thuû cÊu t¹o ®¬n gi¶n, khèi l­îng nhÑ h¬n hai lÇn so víi gi¶m chÊn ®ßn mµ l¹i cã tæi thä cao . Nh­îc ®Óm: Tuy cã nhiÒu ­u ®iÓm song vÉn kh«ng tr¸nh khái mét sè nh­îc ®iÓm cña hÖ thèng treo phô thuéc lo¹i nhÝp lµ: Cã khèi l­îng phÇn treo lín, do vËy gi¶m ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng; khã cã ®­îc hÖ treo mÒm v× ®Ó cã hÖ treo mÒm cÇn ph¶i n©ng cao khung (vá) so víi cÇu xe lµm t¨ng ®é cao träng t©m xe vµ mÊt tÝnh æn ®Þnh. X¸c suÊt xuÊt hiÖn dao ®éng cña b¸nh xe dÉn h­íng lín, do vËy ¶nh h­ëng xÊu tíi æn ®Þnh chuyÓn ®éng th¼ng. Tuæi thä cña c¸c l¸ nhÝp nhá,khã b«i tr¬n. §Ó t¨ng tuæi thä l¸ nhÝp ng­êi ta ¸p dông ph­¬ng ph¸p gia c«ng phun h¹t vµo mÆt trªn c¸c l¸ nhÝp, sö dông nhÝp cã tiÕt diÖn ngang hîp lý, cè ®Þnh c¸c ®Çu nhÝp b»ng c¸c phÇn tö cao su, b«i mì ch× gi÷a c¸c l¸ nhÝp hoÆc c¸c tÊm ®Öm gi÷a c¸c l¸ nhÝp (®Öm b»ng chÊt dÎo, b»ng ®ång hoÆc hîp kim chèng mßn), ®¸nh bãng bÒ mÆt c¸c l¸ nhÝp. Do néi ma s¸t trong nhÝp lín nªn nhÝp khã hÊp thô nh÷ng dao ®éng nhá tõ mÆt ®­êng.