Đồ án Thiết kế hệ thống treo trước cho xe chỉ huy UAZ-31512

Ch­¬ng 1 Ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu 1.1. C«ng dông, ph©n lo¹i: HÖ thèng treo lµ mét tæ hîp c¸c c¬ cÊu thùc hiÖn liªn kÕt c¸c b¸nh xe (cÇu xe) víi khung xe (vá xe) ®Ó ®¶m b¶o ®é ªm dÞu vµ an toµn chuyÓn ®éng trªn c¬ së t¹o ra c¸c dao ®éng cña th©n xe vµ b¸nh xe theo ý muèn, 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 (vá xe). HÖ thèng treo bao gåm 4 phÇn tö chÝnh sau: - PhÇn tö ®µn håi: - PhÇn tö gi¶m chÊn: - PhÇn tö h­íng: -PhÇn tö æn ®Þnh HÖ thèng treo « t« th­êng ®­îc ph©n lo¹i dùa vµo cÊu t¹o cña phÇn tö ®µn håi, phÇn tö h­íng vµ theo ph­¬ng ph¸p dËp t¾t dao ®éng. a) Theo cÊu t¹o cña phÇn tö h­íng. - HÖ thèng treo phô thuéc: lµ hÖ thèng treo mµ b¸nh xe bªn tr¸i vµ bªn ph¶i cña mét cÇu ®­îc liªn kÕt cøng víi nhau b»ng dÇm cÇu liÒn hoÆc vá cÇu cøng. Khi ®ã dao ®éng hoÆc chuyÓn dÞch (trong mÆt ph¼ng ngang hoÆc mÆt ph¼ng th¼ng ®øng) cña b¸nh xe bªn nµy lµm ¶nh h­ëng, t¸c ®éng ®Õn b¸nh xe bªn kia vµ ng­îc l¹i. - HÖ thèng treo ®éc lËp: lµ hÖ thèng treo mµ b¸nh xe bªn tr¸i vµ b¸nh xe bªn ph¶i kh«ng cã liªn kÕt cøng víi nhau, chóng chØ ®­îc nèi gi¸n tiÕp víi nhau th«ng qua khung xe hoÆc vá xe. ChÝnh v× vËy mµ dao ®éng hay chuyÓn dÞch cña c¸c b¸nh xe lµ ®éc lËp nhau. - HÖ thèng treo c©n b»ng: hai b¸nh xe cïng mét phÝa cña hai cÇu xe liÒn nhau cã chung phÇn tö ®µn håi ®­îc bè trÝ xung quanh trôc c©n b»ng. b) Theo cÊu t¹o cña phÇn tö ®µn håi: Cã c¸c lo¹i nh­ sau: - PhÇn tö ®µn håi lµ kim lo¹i gåm: nhÝp l¸, lß xo, thanh xo¾n. §©y lµ lo¹i phæ biÕn nhÊt ë c¸c « t« qu©n sù vµ xe bäc thÐp b¸nh h¬i. - PhÇn tö ®µn håi lµ khÝ nÐn gåm: phÇn tö ®µn håi khÝ nÐn cã b×nh chøa lµ cao su kÕt hîp sîi v¶i bäc cao su lµm cèt, d¹ng mµng ph©n chia vµ d¹ng liªn hîp. - PhÇn tö ®µn håi lµ thuû khÝ cã lo¹i kh¸ng ¸p vµ lo¹i kh«ng kh¸ng ¸p. - PhÇn tö ®µn håi lµ cao su cã lo¹i lµm viÖc ë chÕ ®é nÐn vµ lµm viÖc ë chÕ ®é xo¾n. c) Theo ph­¬ng ph¸p dËp t¾t dao ®éng: - DËp t¾t dao ®éng nhê c¸c gi¶m chÊn thuû lùc, gåm gi¶m chÊn d¹ng ®ßn vµ d¹ng èng. - DËp t¾t dao ®éng nhê ma s¸t c¬ häc gi÷a c¸c chi tiÕt cña phÇn tö ®µn håi vµ trong phÇn tö h­íng. 1.2.Yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng treo: - §é vâng tÜnh ph¶i n»m trong giíi h¹n ®ñ ®¶m b¶o ®­îc c¸c tÇn sè dao ®éng riªng cña vá xe vµ ®é vâng ®éng ph¶i ®ñ ®Ó ®¶m b¶o vËn tèc chuyÓn ®éng cña «t« trªn ®­êng xÊu n»m trong giíi h¹n cho phÐp, ë giíi h¹n nµy kh«ng cã sù va ®Ëp lªn bé phËn h¹n chÕ. - §¶m b¶o ®é ªm dÞu cÇn thiÕt khi xe chuyÓn ®éng. §é ªm dÞu chuyÓn ®éng cña « t« qu©n sù ®­îc ®¸nh gi¸ qua gi¸ trÞ cho phÐp cña c¸c th«ng sè nh­ tÇn sè dao ®éng riªng, biªn ®é dao ®éng lín nhÊt, gia tèc dao ®éng lín nhÊt… - §éng häc cña c¸c b¸nh xe dÉn h­íng vÉn gi÷ ®óng khi c¸c b¸nh xe dÉn h­íng dÞch chuyÓn trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng. - DËp t¾t nhanh c¸c dao ®éng cña vá vµ c¸c b¸nh xe. - Gi¶m t¶i träng ®éng khi «t« qua nh÷ng ®­êng gå ghÒ. - Träng l­îng phÇn kh«ng treo ph¶i nhá. Träng l­îng phÇn kh«ng treo bao gåm träng l­îng b¸nh xe, c¸c chi tiÕt cña bé phËn dÉn h­íng, cÇu xe vµ mét phÇn träng l­îng cña bé phËn ®µn håi vµ gi¶m chÊn. Gi¶m träng l­îng phÇn kh«ng treo sÏ lµm gi¶m rÊt nhiÒu t¶i träng ®éng t¸c dông lªn bé phËn ®µn håi vµ th©n xe. Yªu cÇu nµy ®­îc thùc hiÖn rÊt tèt ®èi víi hÖ thèng treo ®éc lËp. - HÖ thèng treo ph¶i ®¶m b¶o cã søc sèng cao, ®é tin cËy lín trong sö dông. Søc sèng cña hÖ thèng treo cña «t« chñ yÕu phô thuéc vµo lo¹i s¬ då treo. - §¶m b¶o ®¬n gi¶n, thuËn tiÖn trong qu¸ tr×nh b¶o d­ìng, söa ch÷a. Yªu cÇu nµy chñ yÕu phô thuéc vµo sè l­îng c¸c ®iÓm ph¶i b¶o d­ìng vµ vÞ trÝ c¸c ®iÓm ®ã trªn xe. 1.3. Ph©n tÝch kÕt cÊu mét sè hÖ thèng treo: a) HÖ thèng treo phô thuéc: - HÖ thèng treo phô thuéc: lµ hÖ thèng treo mµ b¸nh xe bªn tr¸i vµ bªn ph¶i cña mét cÇu ®­îc liªn kÕt cøng víi nhau b»ng dÇm cÇu liÒn hoÆc vá cÇu cøng. Khi ®ã dao ®éng hoÆc chuyÓn dÞch (trong mÆt ph¼ng ngang hoÆc mÆt ph¼ng th¼ng ®øng) cña b¸nh xe bªn nµy lµm ¶nh h­ëng, t¸c ®éng ®Õn b¸nh xe bªn kia vµ ng­îc l¹i.
H×nh 1.1: S¬ ®å hÖ thèng treo phô thuéc. (1-Th©n xe; 2-Gi¶m chÊn; 3-DÇm cÇu; 4-NhÝp) - PhÇn lín « t« sö dông trong qu©n ®éi ta lo¹i 1 cÇu vµ 2 cÇu chñ ®éng ®Òu cã hÖ thèng treo phô thuéc víi phÇn tö ®µn håi nhÝp l¸ (UAZ-469, UAZ 31512; GAZ-66; ZIL-131; URAL-375; KRAZ-255; BRDM-2;…). Trªn h×nh (1.2) thÓ hiÖn cÊu t¹o cña hÖ thèng treo tr­íc xe UAZ 31512:
H×nh 1.2: HÖ thèng treo tr­íc « t« UAZ- 31512. 1-Gi¸ ®ì tr­íc;2- Khung xe; 3- Tang ®Öm; 4- §Öm; 5- Gi¸ treo gi¶m chÊn; 6- Gi¶m chÊn ; 7- Gi¸ sau; 8- B¹c cao su l¾p gi¶m chÊn gi¸; 9- §Öm tr­íc ; 10- §Öm sau ; 11- Quang nhÝp; 12- §Öm quang nhÝp; 13- NhÝp;14- §Öm; 15-Trôc ®ì.
H×nh 1.4: HÖ thèng treo sau xe UAZ-31512 1-Trôc gi¸ ®ì nhÝp; 2- Khung xe; 3- Gi¸ gi¶m chÊn; 4- Gi¶m chÊn;5- Tang ®Öm; 6- Trôc ®ì gi¶m chÊn; 7- Quang nhÝp; 8- VÊu h¹n chÕ; 9- §Öm ; 10- NhÝp ; 11- Gi¸ ®ì sau. + HÖ thèng treo xe UAZ-31512 lµ lo¹i hÖ thèng treo phô thuéc, phÇn tö ®µn håi nhÝp l¸, dËp t¾t dao ®éng nhê gi¶m chÊn èng thuû lùc. - HÖ thèng treo phô thuéc víi phÇn tö ®µn håi nhÝp l¸ cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n, rÎ tiÒn 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. Nh­îc ®iÓm cña hÖ thèng treo phô thuéc lo¹i nhÝp lµ: cã khèi l­îng phÇn kh«ng 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; 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. §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. b) HÖ thèng treo ®éc lËp: - HÖ thèng treo ®éc lËp: lµ hÖ thèng treo mµ b¸nh xe bªn tr¸i vµ b¸nh xe bªn ph¶i kh«ng cã liªn kÕt cøng víi nhau, chóng chØ ®­îc nèi gi¸n tiÕp víi nhau th«ng qua khung xe hoÆc vá xe. ChÝnh v× vËy mµ dao ®éng hay chuyÓn dÞch cña c¸c b¸nh xe lµ ®éc lËp nhau.
H×nh 1.3: S¬ ®å hÖ thèng treo ®éc lËp. ë hÖ thèng treo ®éc lËp th­êng sö dông lß xo trô hoÆc thanh xo¾n lµ phÇn tö ®µn håi. Trong qu¸ tr×nh sö dông kh«ng cÇn ph¶i b«i tr¬n, kh«ng bÞ bôi bÈn vµ cã ®é bÒn cao, cã khèi l­îng phÇn kh«ng treo nhá, b¶o ®¶m hµnh tr×nh lµm viÖc cña xe lín do vËy b¶o ®¶m t¹o ra ®­îc treo mÒm h¬n. Nh­îc ®iÓm chÝnh cña hÖ thèng treo ®éc lËp lµ kÕt cÊu dÉn ®éng ®Õn c¸c b¸nh xe phøc t¹p, t¨ng sè l­îng khíp nèi ®ång thêi t¨ng khèi l­îng c«ng viÖc ch¨m sãc b¶o d­ìng kü thuËt, träng t©m xe thay ®æi khi th©n xe dao ®éng. c) HÖ thèng treo c©n b»ng: Hai b¸nh xe cïng mét phÝa cña hai cÇu xe liÒn nhau cã chung phÇn tö ®µn håi ®­îc bè trÝ xung quanh trôc c©n b»ng. HÖ thèng treo c©n b»ng th­êng gÆp ë nh÷ng xe nhiÒu cÇu cã tÝnh n¨ng th«ng qua cao. Nh÷ng xe ®ã cã ba hoÆc bèn cÇu trong ®ã bè trÝ hai cÇu liÒn nhau. HÖ thèng treo cña nh÷ng cÇu nµy th­êng lµ hÖ thèng treo c©n b»ng phô thuéc. VÝ dô nh­ cÇu gi÷a vµ cÇu sau cña « t« ZIL-131; URAL-4320; KRAZ-255B;...
H×nh 1.4: HÖ thèng treo c©n b»ng víi phÇn tö h­íng lµ c¸c thanh gi»ng cÇu.
H×nh 1.5: HÖ thèng treo c©n b»ng sö dông nhÝp ®Ó truyÒn c¸c lùc däc. Khi sö dông hÖ thèng treo c©n b»ng, trong tr­êng hîp « t« chuyÓn ®éng trªn ®Þa h×nh gå ghÒ, c¸c b¸nh xe cã thÓ b¶o ®¶m lu«n tiÕp xóc víi bÒ mÆt ®­êng, do vËy mµ n©ng cao tÝnh n¨ng th«ng qua cho « t«. Ngoµi ra, hÖ thèng treo c©n b»ng cã ­u ®iÓm lµ cho phÐp trôc cña cÇu gi÷a vµ cÇu sau lÖch mét gãc kh¸ lín (kho¶ng 240) ®Ó b¶o ®¶m kh¶ n¨ng b¸m cña c¸c b¸nh xe víi bÒ mÆt ®­êng. HÖ thèng treo cña cÇu sau vµ cÇu gi÷a cña c¸c « t« ZIL-131, URAL-375 vµ KRAZ-255B lµ hÖ thèng treo c©n b»ng trªn hai bé nhÝp däc nöa ªlÝp. HÖ treo nµy b¶o ®¶m sù b»ng nhau cña c¸c t¶i träng th¼ng ®øng trªn cÇu gi÷a vµ cÇu sau. 1.4. Chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ. Qua ph©n tÝch kÕt cÊu cña c¸c hÖ thèng treo ë trªn, tõ nhiÖm vô ®Ò tµi ®­îc giao lµ:“ThiÕt kÕ hÖ thèng treo tr­íc cho xe chØ huy UAZ 31512” vµ tham kh¶o tµi liÖu xe UAZ 31512. T«i chän chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ nh­ sau: + HÖ thèng treo cña xe thiÕt kÕ lµ lo¹i hÖ thèng treo phô thuéc. + PhÇn tö ®µn håi lµ nhÝp l¸, vµ ®ãng vai trß cña phÇn tö h­íng. + Gi¶m chÊn lµ gi¶m chÊn èng thñy lùc t¸c dông 2 chiÒu vµ cã van gi¶m ¸p l¾p trªn c¶ cÇu tr­íc vµ cÇu sau. Ch­¬ng 2 tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng treo tr­íc B¶ng th«ng sè ®Çu vµo ®èi víi bµi to¸n thiÕt kÕ HTT cña UAZ-31512: STT  Th«ng sè  §¬n vÞ  TrÞ sè   1  C«ng thøc b¸nh xe   4x4   2  Khèi l­îng xe kh«ng t¶i  kg  1680   3  Träng t¶i  kg  800   4  Khèi l­îng toµn phÇn khi ®ñ t¶i - Ph©n ra cÇu tr­íc - Ph©n ra cÇu sau  kg kg kg  2480 1130 1350   5  Khèi l­îng phÇn treo - Ph©n ra cÇu tr­íc - Ph©n ra cÇu sau  kg kg kg  2070 922 1148   6  Khèi l­îng phÇn kh«ng treo - Ph©n ra cÇu tr­íc - Ph©n ra cÇu sau  kg kg kg  410 210 200   7  ChiÒu dµi toµn bé - ChiÒu réng - ChiÒu cao  mm mm mm  4025 1785 1990   8  Kho¶ng s¸ng gÇm xe  mm  220   9  KÝch th­íc lèp  mm  215-380   10  §é cøng h­íng kÝnh cña lèp: - Lèp tr­íc - Lèp sau  N/mm N/mm  460 510   11  HÖ thèng treo   Phô thuéc   12  §é cøng cña nhÝp - NhÝp tr­íc - NhÝp sau  N/mm N/mm  50 38   13  HÖ sè c¶n gi¶m chÊn khi nÐn  N.S/mm  2,4   14  HÖ sè c¶n gi¶m chÊn khi tr¶  N.S/mm  7,8   Ghi chó:   2.1. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña hÖ thèng treo. X¸c ®Þnh hÖ sè ph©n bè khèi l­îng phÇn treo: (y =
(2.1) Trong ®ã: M: Khèi l­îng phÇn treo cña «t«. M = 2070 kg ( Theo ta× liÖu [I] ) a,b: Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m phÇn treo ®Õn t©m b¸nh xe cÇu tr­íc, cÇu sau. a = 1,32 m b = 1,06 m ( tÝnh theo khèi l­îng treo ph©n bè lªn 2 cÇu ) Jy: M« men qu¸n tÝnh khèi l­îng cña phÇn ®­îc treo ®èi víi trôc ®i qua träng t©m phÇn treo vµ vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng th¼ng ®øng däc xe, cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: J
= A.M.L
(Nms-1) (2.2) Trong ®ã: A: HÖ sè kinh nghiÖm, lÊy A = 0,21. M: Khèi l­îng phÇn treo cña «t« NS2/m. L: ChiÒu dµi c¬ së cña «t« m. L = 2,38 m( ®o trªn thùc tÕ ) Do ®ã ta cã : Jy = 0,21.2070.2,38
(y =
= 0,85 Do 0,8 < (y< 1,2 nªn cã thÓ coi phÇn tr­íc vµ phÇn sau xe dao ®éng ®éc lËp víi nhau. Khèi l­îng phÇn treo ph©n bè lªn cÇu: - Khèi l­îng phÇn treo ph©n bè lªn cÇu tr­íc: M
=922 kg. - Khèi l­îng phÇn treo ph©n bè lªn cÇu sau: M
= 1148 kg. X¸c ®Þnh x¸c ®Þnh ®é cøng cña treo :
Trong ®ã: - M: khèi l­îng phÇn treo cña « t« (N.s2/m). - (: tÇn sè dao ®éng riªng cña khèi l­îng phÇn treo (rad/s). §Ó ®¶m b¶o ®é ªm dÞu cña « t« qu©n sù, khi tÝnh to¸n ®é cøng cña phÇn treo, tÇn sè dao ®éng riªng cña khèi l­îng phÇn treo th­êng chän trong kho¶ng:
. Ta chän: ( = 10,41(rad/s), suy ra :
X¸c ®Þnh hµnh tr×nh tÜnh cña b¸nh xe: ft =
(2.3). Trong ®ã: -ft : Hµnh tr×nh tÜnh cña b¸nh xe. -g: Gia tèc träng tr­êng, lÊy g = 9,81 m/s
. -
: TÇn sè gãc dao ®éng riªng cña khèi l­îng phÇn treo (®· chän ë trªn). ( = 10,41(rad/s) ; Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc (2.3) ta ®­îc: ft1 =
= 0,09 m. X¸c ®Þnh hµnh tr×nh ®éng cña b¸nh xe: f® = ft (1,0- 1,5). Ta cã: Ta chän: f®1 = f®2 = f® = 1.03x0,09 = 0,0932 m 6. KiÓm tra hµnh tr×nh ®éng cña b¸nh xe theo ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o kho¶ng s¸ng gÇm xe nhá nhÊt: f®
( -(min (2.4) Trong ®ã : -( - kho¶ng s¸ng gÇm xe ë tr¹ng th¸i tÜnh cña « t«(m), ( = 0.22 m -(min- Kho¶ng s¸ng gÇm xe sau khi b¸nh xe dÞch chuyÓn hÕt hµnh tr×nh ®éng(m),
- f® ®· tÝnh ë trªn, f® = 93 (mm).
Tháa m·n ®iÒu kiÖn kho¶ng s¸ng gÇm xe nhá nhÊt. 7. X¸c ®Þnh hÖ sè dËp t¾t dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo : h0 = (.( Trong ®ã : + ho hÖ sè dËp t¾t dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo (rad/s) + ( tÇn sè dao ®éng riªng cña khèi l­îng phÇn treo + ( hÖ sè c¶n t­¬ng ®èi ( ( = 0,2 ). Ta cã : h0 = (. (1= 0,2. 10,41 = 2,08 (rad/s). 2.2. TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c bé phËn cña hÖ thèng treo: 1. TÝnh to¸n thiÕt kÕ nhÝp:( kh«ng thiÕt kÕ) 2.TÝnh to¸n thiÕt kÕ gi¶m chÊn: Bé phËn gi¶m chÊn cña hÖ thèng treo «t« th­êng lµ c¸c gi¶m chÊn thuû lùc (cã thÓ lµ gi¶m chÊn èng ho¨c gi¶m chÊn ®ßn ). TÝnh to¸n thiÕt kÕ gi¶m chÊn lµ x¸c ®Þnh c¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña gi¶m chÊn ,x¸c ®Þnh c¸c tiÕt diÖn cña lç tiÕt l­u dÇu vµ x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña van th«ng vµ van gi¶m t¶i . Sau khi ®· x¸c ®Þnh ®­îc c¸c th«ng sè cña gi¶m chÊn tiÕn hµnh x©y d­ng ®­êng ®Æc tÝnh cña gi¶m chÊn vµ kiÓm tra sù lµm viÖc cña gi¶m chÊn theo chÕ ®é nhiÖt . Th«ng sè ban ®Çu ®Ó thiÕt kÕ gi¶m chÊn lµ hÖ sè dËp t¾t dao ®éng h0 cña khèi l­îng phÇn treo. a) X¸c ®Þnh c¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña gi¶m chÊn ThiÕt kÕ gi¶m chÊn ®­îc b¾t ®Çu t­ viÖc chän c¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña nã .KÝch thø¬c c¬ b¶n cña gi¶m chÊn lµ ®­êng kÝnh xi lanh c«ng t¸c dx vµ hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña pit t«ng Hp .hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña pÝt t«ng th­êng ®­îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn bè trÝ chung khi thiÕt kÕ hÖ thèng treo ,th«ng th­êng hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña pÝt t«ng nhá h¬n
Trong hÖ thèng treo phô thuéc viÖc chän Hp phô thuéc chñ yÕu vµo tæng biÕn d¹ng cña bé phËn ®µn håi .Gi¶m chÊn trong hÖ thèng treo nµy th­êng ®­îc bè trÝ nghiªng mét gãc so víi ®­êng th¼ng cßn hµnh tr×nh pÝt t«ng cña nã th­êng xÊp xØ gÊp hai lÇn hµnh tr×nh pÝt t«ng cña gi¶m chÊn trong hÖ thèng treo ®éc lËp. -§­êng kÝnh xi lanh c«ng t¸c dx=34(mm) -Hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña pÝt t«ng Hp=200(mm) Theo s¬ ®å chiÒu dµi cña gi¶m chÊn trong hµnh tr×nh nÐn lµ : Ln=Lk+Hp Trong ®ã: Lk- ChiÒu dµi kÕt cÊu cña gi¶m chÊn vµ Lk=
Li LI- ChiÒu dµi côm i cña gi¶m chÊn ChiÒu dµi c¸c côm gi¶m chÊn cã thÓ chän nh­ sau: Ly=(0,75(1,50)dx Chän Ly=1,1dx=1,1.34=37,4(mm) Lc=(0,4(0,9)dx Chän Lc=0,7dx=0,7.34=23,8(mm) Lo=(0,75(1,10)dx Chän Lo=0,9dx=0,9.34=30,6(mm) Lm=(1,1(1,5)dx Chän Lm=1,3dx=1,3.34=44,2(mm) VËy Lk=Ly+Lc+Lo+Lm=37,4+23,8+30,6+44,2=136(mm) Ta cã Ln=Lk+Hp=136+200=336(mm) §­êng kÝnh ®ßn bÈy pÝt t«ng vµ ®­êng kÝnh c¸c xi lanh cã thÓ chän nh­ sau: -dd=(0,4(0,6)dx Chän dd=0,4dx=0,4.34=13,6(mm) -d1=1,1dx=1,1.34=37,4(mm) -D1=(1,25(1,50)dx Chän D1=1,41dx=1,4.34 =47,6(mm) -D=1,1D1=1,1.47,6=52,36(mm) b) X¸c ®Þnh lç tiÕt l­u dÇu. §Ó tÝnh ®­îc lç tiÕt l­u dÇu cÇn ph¶i x¸c ®Þnh hÖ sè c¶n cña gi¶m chÊn trong hµnh tr×nh nÐn vµ hµnh tr×nh tr¶. HÖ sè c¶n cña gi¶m chÊn quy dÉn vÒ b¸nh xe x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: K=h0.M Trong ®ã : K-HÖ sè c¶n quy dÉn cña mét gi¶m chÊn h0-HÖ sè dËp t¾t dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo M-Khèi l­îng phÇn treo ph©n bè lªn mét cÇu K=5100(N/m) HÖ sè c¶n cña mét gi¶m chÊn ®­îc x¸c ®Þnh Ka=K.

((=300) Trong ®ã : Ka-HÖ sè c¶n quy dÉn cña mét gi¶m chÊn i-TØ sè truyÒn bè trÝ gi¶m chÊn (-Gãc nghiªng cña gi¶m chÊn xo vãi ®­êng th¼ng ®øng Chän tû sè gi÷a c¸c hÖ sè c¶n cña gi¶m chÊn trong hµnh tr×nh tr¶ vµ hµnh tr×nh nÐn
VËn tèc tÝnh to¸n cña gi¶m chÊn Vp=(0,2(0,3) m/s Chän Vp=0,25(m/s) X¸c ®Þnh tiÕt diÖn lç tiÕt l­u dÇu cña gi¶m chÊn S

Trong ®ã: S-TiÕt diÖn lç tiÕt l­u dÇu cña gi¶m chÇn (0-HÖ sè l­u l­îng (0=0,60(0,75 Chän (0=0,65 (-Träng l­îng riªng cña dÇu G/cm3 q-¸p suÊt dÇu KG/cm2 g-Gia tèc träng tr­êng g=980cm/s2
Q-l­u l­îng dÇu qua c¸c lç tiÕt l­u cña gi¶m chÊn cm3/s -Trong hµnh tr×nh nÐn +Q=Qn=Fd.Vp Qn-L­u l­îng dÇu ë hµnh tr×nh nÐn Fd-DiÖn tÝch ®ßn bÈy pÝt t«ng Fd=(.


Q=1,45.25=36,2 cm3/s +q=qn=
(KG/cm2) qn-¸p suÊt dÇu ë khoanh trªn hoÆc khoang d­íi pitat«ng gi¶m chÊn trong hµnh tr×nh nÐn Kan-HÖ sè c¶n cña gi¶m chÊn trong hµnh tr×nh nÐn VËy S=

-Trong hµnh tr×nh tr¶ +Q=Qt=(Fp-Fd).Vp Trong ®ã : Qt-L­u l­îng dÇu ë hµnh tr×nh tr¶ Fp-DiÖn tÝch pÝt t«ng Fp=(
Q=(9,07-1,45).25=190,5(cm3/s) +q=qt=
qt-¸p suÊt dÇu ë khoang trªn pÝt t«ng gi¶m chÊn trong hµnh tr×nh tr¶. Kat-HÖ sè c¶n cña gi¶m chÊn trong hµnh tr×nh tr¶ VËy S=
c) TÝnh to¸n kiÓm tra sù lµm viÖc cña gi¶m chÊn theo chÕ ®é nhiÖt. C¸c sè liÖu ban ®Çu : -HÖ sè c¶n cña gi¶m chÊn K +Hµnh tr×nh nÐn Kn=2,4 +Hµnh tr×nh tr¶ Kt= 7,8 -VËn tèc dÞch chuyÓn cña pÝt t«ng gi¶m chÊn Vp=250(mm) -§­êng kÝnh gi¶m chÊn D=52(mm) -ChiÒu dµi khoang chøa dÇu cña gi¶m chÊn L = 336(mm) §Ó tÝnh to¸n kiÓm bÒn cho gi¶m chÊn bao gåm : -X¸c ®Þnh c«ng suÊt khuÕch t¸n cña gi¶m chÊn : Nt=
Nt=318,75(Nm/s) -X¸c ®Þnh nhiÖt nung nãng thµnh gi¶m chÊn (t) , c«ng thøc :
Trong ®ã : t0 : NhiÖt ®é m«i tr­êng ta lÊy t0 = 400 Kt : HÖ sè truyÒn nhiÖt vµo kh«ng khÝ cña thµnh èng gi¶m chÊn . §èi víi gi¶m chÊn thµnh èng trô , hÖ sè truyÒn nhiÖt cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :
Trong ®ã : Vb : VËn tèc cña dßng kh«ng khÝ cã thÓ lÊy vËn tèc cña dßng kh«ng khÝ b»ng vËn tèc «t«. D: §­êng kÝnh ngoµi cña thµnh èng gi¶m chÊn D = 52 mm. Kt = 1,16.(50(70)w/m2 ®é. Chän Kt = 1,16.70 w/m2 ®é. F: DiÖn tÝch lµm m¸t cña èng gi¶m chÊn. C«ng thøc : F = (.D.L Thay sè ta cã F = 3,14.52.336 = 54862 mm2 = 0,054862 m2 . VËy nhiÖt ®é thµnh èng gi¶m chÊn lµ :
N»m trong kho¶ng [t] = 110 ( 1200C vËy gi¶m chÊn ®¶m b¶o bÒn . 2.3. TÝnh to¸n dao ®éng cña « t« 1. C¸c gi¶ thiÕt vµ m« h×nh kh¶o s¸t:  ë trªn, ta míi chØ x¸c ®Þnh tÇn sè dao ®éng riªng cña phÇn treo, hÖ sè dËp t¾t dao ®éng cña phÇn treo, hµnh tr×nh tÜnh, hµnh tr×nh ®éng cña b¸nh xe. Nh÷ng th«ng sè trªn ch­a ®ñ ®Ó ®¸nh gi¸ ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng cña «t« nãi chung, ®ång thêi ë trªn ta míi chØ xÐt dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo mµ ch­a kÓ ®Õn sù ¶nh h­ëng cña phÇn kh«ng treo ®Õn dao ®éng ®ã. §Ó cã thÓ ®¸nh gi¸ ®Çy ®ñ ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng cña «t«, ph¶i xÐt c¶ mét hÖ dao ®éng trong ®ã cã c¶ khèi l­îng phÇn treo vµ phÇn kh«ng treo. Khi tiÕn hµnh xÐt hÖ dao ®éng hai khèi l­îng cÇn x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña nã nh­: TÇn sè dao ®éng riªng cao tÇn vµ thÊp tÇn, hÖ sè dËp t¾t dao ®éng øng víi tÇn sè cao vµ tÇn sè thÊp. Tõ nh÷ng th«ng sè nh©n ®­îc, x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh tÇn sè biªn ®é dao ®éng cña «t«. Qua ®­êng ®Æc tÝnh nµy cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc biªn ®é dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo, khèi l­îng phÇn kh«ng treo, x¸c ®Þnh ®­îc gia tèc dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo, ®ång thêi qua ®­êng ®Æc tÝnh cho phÐp ®¸nh gi¸-øng víi vËn tèc chuyÓn ®éng nµo cña «t« trong vïng vËn tèc sö dông vµ øng víi sãng mÆt ®­êng cã chiÒu dµi b­íc sãng lµ bao nhiªu sÏ xÈy ra hiÖn t­îng céng h­ëng . (HÖ sè dËp t¾t dao ®éng ®· phï hîp ch­a). a) C¸c gi¶ thiÕt: Qu¸ tr×nh tÝnh to¸n dao ®éng cña «t« ®­îc tiÕn hµnh víi c¸c gi¶ thiÕt sau: -Dao ®éng cña «t« chØ x¶y ra trong mÆt ph¼ng däc xe. -Dao ®éng cña «t« lµ dao ®éng æn ®Þnh. -Nguån kÝch thÝch dao ®éng lµ sang mÆt ®­êng, cã d¹ng nh­ sau; q = q0sin(t (2.5) Trong ®ã; q0 : Biªn ®é lín nhÊt sãng mÆt ®­êng. ( : TÇn sè kÝch ®éng sãng mÆt ®­êng. ( =
. t : Thêi gian ®i hÕt qu·ng ®­êng b»ng b­íc sãng. V: VËn tèc chuyÓn ®éng cña «t«. S: B­íc sãng mÆt ®­êng. t =
. Thêi gian nµy chÝnh b»ng chu kú T. b) M« h×nh kh¶o s¸t: Ta sö dông c¸c ký hiÖu ë trªn cïng víi nh÷ng ký hiÖu sau ®©y trong suèt qu¸ tr×nh tÝnh to¸n: z - chuyÓn dÞch th¼ng ®øng cña träng t©m th©n xe theo trôc Z. ( - chuyÓn dÞch cña khèi l­îng phÇn kh«ng treo. q- kÝch thÝch ®éng häc lªn b¸nh xe.
H×nh 2.8: S¬ ®å kh¶o s¸t dao ®éng cña «t« 2. Kh¶o s¸t dao ®éng: Trong môc nµy sÏ kh¶o s¸t dao ®éng « t« lÇn l­ît theo tr×nh tù sau: - ThiÕt lËp hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n. - X©y dùng ®Æc tÝnh tÇn sè biªn ®é. ChØ kh¶o s¸t ®èi víi chÕ ®é t¶i träng lµ ®Çy t¶i, vµ chÕ ®é chuyÓn ®éng nh­ sau: - Coi xe chuyÓn ®éng ®Òu trªn ®­êng víi vËn tèc V = 50 (km/h). - Biªn d¹ng ®­êng h×nh sin cã biªn ®é q0=30 (mm). - B­íc sãng mÆt ®­êng lµ h»ng sè S = 4000 (mm). a) ThiÕt lËp hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n. ë m« h×nh nµy ta chän ph­¬ng ph¸p lËp hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n b»ng ph­¬ng tr×nh Lagrange lo¹i II. Ph­¬ng tr×nh Lagrange lo¹i II ®­îc m« t¶ nh­ sau:
(2.6) i=1,2,...,n. n- sè to¹ ®é suy réng (sè bËc tù do cña c¬ hÖ). qi- to¹ ®é suy réng thø i.
- ®¹o hµm cña to¹ ®é suy réng. Ek- ®éng n¨ng cña hÖ. En- thÕ n¨ng cña hÖ. Ep-n¨ng l­îng khuÕch t¸n cña hÖ. Fi- lùc suy réng t¸c dông theo ph­¬ng cña to¹ ®é qi. XuÊt ph¸t tõ ph­¬ng tr×nh trªn ta lÇn l­ît tÝnh c¸c thµnh phÇn: - §éng n¨ng cña hÖ:
(2.7) - ThÕ n¨ng cña hÖ ®­îc x¸c ®Þnh tõ vÞ trÝ c©n b»ng tÜnh, b»ng sè gia thÕ n¨ng cña tÊt c¶ c¸c phÇn tö:
(2.8) - N¨ng l­îng khuÕch t¸n cña c¬ hÖ sÏ lµ:
(2.9) Trong ®ã: Cp- hÖ sè cøng cña treo tr­íc. CL- hÖ sè cøng cña lèp. K, KL - hÖ sè c¶n gi¶m chÊn cña treo vµ cña lèp ë cÇu tr­íc quy vÒ t©m b¸nh xe: K =
Trong ®ã (-Gãc nghiªng cña gi¶m chÊn so víi ph­¬ng th¼ng ®øng. Ka =
=
= 5,1 (Ns/mm) Ka = 5100 ( Ns/m ) i- Tû sè truyÒn bè trÝ gi¶m chÊn lo¹i èng treo phô thuéc i = 1 VËy: Víi gi¶m chÊn tr­íc K =
= 3825 (Ns/m).
- biÕn d¹ng vµ vËn tèc biÕn d¹ng cña treo vµ cña lèp xe t­¬ng øng ë cÇu tr­íc.
- chiÒu cao mÊp m« mÆt ®­êng vµ ®¹o hµm cña nã ë ®iÓm tiÕp xóc víi b¸nh xe cÇu tr­íc. Tõ h×nh vÏ ta x¸c ®Þnh ®­îc biÕn d¹ng vµ vËn tèc biÕn d¹ng cña c¸c phÇn tö. ChØ sè ký hiÖu t­¬ng øng víi ký hiÖu trªn h×nh vÏ.
;
; (2.10)
;
; Sau khi thay (2.10) vµo (2.9) vµ (2.8), chóng ta nhËn ®­îc:
(2.11)
LÊy ®¹o hµm cña c¸c biÓu thøc (2.7), (2.11) theo to¹ ®é suy réng, theo vËn tèc suy réng vµ theo thêi gian nh­ ph­¬ng tr×nh (2.6) ®· chØ ra, ta ®­îc c¸c biÓu thøc nh­ sau:
;
;
;

;
;
Sau khi thay c¸c gi¸ trÞ nhËn ®­îc ë trªn vµo ph­¬ng tr×nh (2.6) ta ®­îc hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n sau:
(2.12)
b) X©y dùng ®Æc tÝnh tÇn sè biªn ®é §Ó x©y dùng c¸c ®Æc tÝnh tÇn sè biªn ®é cña c¸c l­îng ra, ta dïng to¸n tö Laplace, ®­a c¸c Èn cña hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n vÒ d¹ng hµm ¶nh vµ biÕn ®æi tiÕp ®Ó ®­a hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n vÒ d¹ng hÖ ph­¬ng tr×nh ®¹i sè cã c¸c Èn lµ hµm truyÒn, sau ®ã gi¶i hÖ ph­¬ng tr×nh ®¹i sè ®Ó t×m c¸c hµm truyÒn Laplace. Hµm truyÒn tÇn sè nhËn ®­îc b»ng c¸ch thay p trong hµm truyÒn Laplace b»ng j.( - víi ( lµ tÇn sè kÝch thÝch. Sau khi ®· cã c¸c hµm truyÒn tÇn sè, ta x©y dùng c¸c ®Æc tÝnh tÇn sè biªn ®é. ¸p dông vµo (2.12) tøc lµ dïng biÕn ®æi Laplace ®Ó ®­a hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n vÒ d¹ng hÖ ph­¬ng tr×nh cã Èn lµ c¸c hµm ¶nh, ta ®­îc:

Chóng ta sö dông c¸c ký hiÖu sau:
;
;
;
;
;
;
;
;
; (p2 + nz.p + (z2).Z(p)- (hz.p + (z2).((p) = 0. (2.13) (p2 + n(.p + ((2).((p) - (hz.p + (z2 ).(. Z(p) = (n01.p+(012).q(p). Th«ng th­êng th× lùc c¶n cña lèp (®­îc thÓ hiÖn th«ng qua c¸c hÖ sè n01) cã gi¸ trÞ nhá nªn cã thÓ bá qua: NÕu ®Æt c¸c hÖ sè nh­ sau: a11= (p2 + nz.p + (z2); a12 = - (hz1 + (z12) ; a21 = (p2 + n(.p + ((2) ; a22= -(hz2.p + (z22 ).(2; Th× hÖ ph­¬ng tr×nh (2.13) sÏ ®­îc viÕt l¹i: a11.Z(p)+ a12.((p) = 0 (2.14) a21.Z(p) + a22.((p) = (012. q(p) LÊy 2 vÕ cña c¸c ph­¬ng tr×nh cña hÖ (2.14) chia cho q(p), ta ®­îc hÖ ph­¬ng tr×nh cã Èn lµ c¸c hµm truyÒn: a11.Wz(p)+a12.W((p)=0 (2.15) a21.Wz(p) + a22.W((p) = (012 ViÕt d­íi d¹ng ma trËn hÖ ph­¬ng tr×nh trªn:
x
=
(2.16) Nh­ ®· nãi ë trªn ta chän kÝch ®éng ®éng häc cã d¹ng hµm ®iÒu hßa: q = q0.sin((t); Sau khi gi¶i ra c¸c hµm truyÒn chuyÓn dÞch, ta cã thÓ t×m c¸c hµm truyÒn vËn tèc, gia tèc hoÆc c¸c hµm truyÒn cña lùc ®éng t¸c dông xuèng nÒn ®­êng,… Hµm truyÒn tõ mÆt ®­êng ®èi víi gia tèc khèi l­îng treo:
(2.17) Hµm truyÒn tõ mÆt ®­êng ®èi víi biÕn d¹ng nhÝp:
(2.10) Hµm truyÒn tõ mÆt ®­êng ®èi víi lùc ®éng t¸c dông xuèng nÒn ®­êng: