Chương 1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẺ 1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, dieu kiện làm việc Nhiệm vụ Hệ thông treo dùng đề nối đàn hồi khung hoặc vỏ ôtô với các cầu.Nhiệm vụ chủ yêu của hệ thống treo là giup ôtô chuyên động êm dịu khi đi qua các mặt đường không bằng phăng.Ngoài ra hệ thống treo còn dùng để truyền các lực và mômen từ bánh xe lên khung hoặc vỏ xe, đảm bảo đúng động học bánh xe. Đề đảm bảo chức năng đó hệ thống treo thờng có 3 bộ phận chủ yếu: + Bộ phận đàn hồi.
+ Bộ phận dẫn hướng. + Bộphận giảm chan. Bộ phận đàn hồi: Nối đàn hồi khung vỏ với bánh xe, tiếp nhận lực thăng đứng tác dụng từ khung vỏ tới bánh xe và ngược lại. Bộ phận đần hồi có cầu tạo chủ yêu là một chi tiết (hoặc 1 cụm chỉ tiết) đàn hồi bằng kim loại (nhíp, lò xo, thanh xoắn) hoặc bằng khí (trong tr- ường hợp hệ thống treo bằng khí hoặc thủy khí ).
Bộ phận dẫn hướng: Có tac dung dam bao đúng động học bánh xe, tức là dam cho xe chỉ dao động trong mặt phăng thăng đứng, bộ phận hướng còn làm nhiệm vụ truyền lực đọc, lực ngang, mô men giữa khung vỏ và bánh xe. Bộphận giảm chấn : Có tác dụng dập tắt nhanh chóng các dao động bằng cách biến năng lượng dao động thành nhiệt năng tỏa ra ngoài. Việc biến năng lượng dao động thành nhiệt năng nhờ ma sát. Giảm chấn trên ôtô là giảm chấn thủy lực, khi xe dao động, chất lỏng trong giảm chấn được giữa chất lỏng với thành lỗ tiết lưu và giữa các lớp chất lỏng với nhau biến thành nhiệt nung nóng vỏ giảm chấn tỏa ra ngoài.
Phân loại Có nhiều cách phân loại hệ thống treo tùy theo tiêu chí mà mỗi người đưa ra để phân loại. Theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng : + Hệ thông treo phụ thuộc. + Hệ thông treo độc lập. Theo bộ phận dan héi : + Loại băng kim loại.
- Hệ thống treo loại mhíp lá. - Hệ thong treo loại lò xo xoắn Ốc. - Hệ thong treo loại thanh xoắn. + Loại thủy lực : - Hệ thống treo loại thủy khí kết hợp.
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống treo xe tải 4 tấn 'Yêu cầu + Độ võng tĩnh f, (sinh ra đưới tác dung cua tau trong tĩnh) phải nằm trong giới hạn đủ đảm bảo tần số đao động thích hợp cần thiết. + Có hệ số cản thích hợp đề dap tat nhanh dao động của vỏ và bánh xe. + Đảm bảo sự tương ứng giữa động học của bánh xe với động học của dẫn động lái, dẫn động phanh. + Giảm tải trọng động khi ô tô qua đường ghồ ghẻ.
+ Phải đảm bảo an toàn, dễ sửa chữa, thay thế và giá thành hợp lý. Ngoài ra có thể chế tạo được với trình độ công nghệ sản xuất trong nước. Điều kiện làm việc + Làm việc trong điều kiện luôn chịu tải trọng tác dụng từ khối lượng được treo lên hệ thống. + Chịu tác dụng của các phản lực từ mặt đường tác dụng ngược lên.
+ Các bộ phận trong hệ thống làm việc trong điều kiện bị biến đạng, va đập và dịch chuyền tương đồi. CHỌN PHƯƠNG ÁN THIET KE HE THONG TREO Hién nay trén ôtô sử dụng hệ thống treo với nhiều dạng khác nhau. Có kết cầu thay đôi tùy theo từng xe cụ thê, tùy theo nhà sản xuât. Nhưng nhìn chung chúng đêu năm ở hai dạng là : Hệ thông treo phụ thuộc và hệ thông treo độc lập.
Hệ thống treo phụ thuộc Nguyên lý hoạt động Hai bánh xe trái và phải được nối nhau bang một đầm cứng nên khi dịch chuyên một bánh xe trong mặt phăng ngang thì bánh xe còn lại cũng dịch chuyền. Do đó hệ thống treo phụ thuộc không thể đảm bảo đúng hoàn toàn động học của bánh xe dẫn hướng. Hệ thống treo phụ thuộc thường được sử dụng trong hệ thống treo cầu sau của ôtô du lịch và ở tất cả các cầu của otô tải, ôtô khách loại lớn. Ưu điểm + Trong quá trình chuyên động, vết bánh xe được cô định do vậy không xảy ra mòn lốp nhanh như ở hệ thông treo độc lập Đồ án tốt nghiệp Hệ thống treo xe tải 4 tấn + Khi ôtô quay vòng chỉ có thùng xe nghiêng còn cầu xe vẫn thăng bằng, đo đó lốp ít mòn.
+ Khi chịu lực bên (lực ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe liên kết cứng, vì vậy hạn chế hiện tượng trượt bên bánh xe. + Kết cầu đơn giản,rẻ tiền, nhíp vừa làm nhiệm vụ đàn hồi vừa làm nhiệm vụ dẫn hướng. + §ố ) khớp quay ít và không càn phải bôi trơn khớp quay. + Dé ché tao, dé thao lắp và sửa chữa, giá thành rẻ.
Nhược điểm + Khi nâng một bên bánh xe lên, vét bánh xe sẽ thay đối, phát sinh lực ngang làm tính chất bám đường của otô kém di và ôtô dễ bị trượt ngang + Hệ thống treo ở các bánh xe, nhất là các bánh xe chủ động có trọng lượng phần không được treo lớn. + Sự nối cứng bánh xe hai bên nhờ đầm liền làm phát sinh những dao động nguy hiểm ở bánh xe trong giới hạn vận tốc chuyển động. + Nếu hệ thông treo phụ thuộc đặtở bánh xe dẫn hướng, độ nghiêng của hai bánh xe sẽ thay đôi khi một bánh xe địch chuyền thăng đứng, làm phát sinh mômen do hiệu ứng con quay, ảnh hưởng đến các địch chuyền góc của các cầu và các bánh xe dẫn hướng quanh trục quay. + Khó bồ trí các cụm của ôtô nếu đặt hệ thống treo phụ thuộc ở dang trước.
Một số hệ thống treo phụ thuộc đang dùng phô biến cho Ôtô : + Hệ thông treo có bộ phận đàn hồi là nhíp lá. + Hệ thông treo có bộ phận đàn hồi là lò xo trụ.a Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá Ưu điểm + Nhíp vừa là cơ cầu đàn hồi, vừa là co cau dẫn hướng và một phần làm nhiệm vụ giảm chan nghia la thự hiện toàn bộ chức năng của hệ thong treo. Do đó kết cầu hệ thông treo sẽ đơn giản. + Với chức năng là bộ phận dẫn hướng, nhíp có thể truyền được lực dọc (lực kéo hoặc lực phanh) và lực ngang từ bánh xe qua cầu xe lên khung.
+ Chức năng đàn hồi theo phương thăng đứng. + Ngoài ra nhíp cũng có khả năng truyền các mômen từ bánh xe lên khung.Đó là mômen kéo hoặc mômen phanh. Khuyết điểm + Trọng lượng nhíp nặng hơn tất cả các bộ phận đàn hồi khác, nhíp kể cả giảm chan chiếm từ 5,5%-8% trọng lượng bản thân ôtô. + Thời hạn phục vụ ngăn do các ứng suất ban dau, do trang thái ứng suất phức tạp, do lực động và lặp lại nhiều lần.
+ Đường đặc tính đàn hồi đòi hỏi phải là đường cong nhưng trong thực tế độ cứng của bản thân nhíp lại là hằng số. Đồ án tốt nghiệp Hệ thống treo xe tải 4 tấn Phía trước ae Bu lông quơng` Lá nhịp Cầu f†rước a) Hình I. Hệ thống treo loại nhíp lá ở cầu không chủ động.b Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là lò xo trụ Hệ thong treo phụ thuộc có phan tử đàn hôi là lò xo trụ có thể được bồ trí ở cầu bị động hoặc ở câu chủ động. 10 Đồ án tốt nghiệ gmep He thong & treo xe tải 4 tấn Lò xo A gidm chdn : @/ Đòn điều khiển phía trên =.
/ Côn điều khiển ngong â ._ thanh ổn định Đòn điễu khiển phía dưới Q) thanh 6n dinh § Thanh Phía trước aiéu khiển ngong ZZf b) Hình 2. Hệ thông treo phụ thuộc kiéu lo xo tru. a) ở cầu trước. Ưu điểm + Nếu có cùng độ cứng và độ bền thì lò xo trụ có trọng lượng nhẹ hơn nhíp.
+ Lò xo trụ có tuổi thọ lớn hơn nhíp, khi làm việc giữa các vành lò xo không có ma sát như giữa các lá nhíp, không phải bảo dưỡng và chăm sóc như chăm sóc nhíp. Khuyết điểm + Lò xo trụ chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi còn nhiệm vụ dẫn hướng và giảm chấn phải do các bộ phận khác đảm nhiệm, do đó kết cầu phức tạp. Hệ thống treo độc lập Nguyên lý hoạt động Hệ thông treo độc lập khi hai bánh xe trái và phải không có quan hệ trực tiếp với nhau. Khi dịch chuyển bánh xe này trong mặt phăng nằm ngang, bánh xe kia không chịu ảnh hưởng đó.
Hệ thông treo độc lập thường được sử dụng ở cầu trước ôtô du lịch, hiện nay có một số loại ô tô sử dụng hệ thong treo déc lap cho tat cả các cầu. Ưu điểm + Khi dịch chuyển bánh xe này trong mặt phăng ngang bánh xe kia vẫn đứng nguyên, do đó động học bánh xe dẫn hướng được giữ đúng. II Đồ án tốt nghiệp Hệ thống treo xe tải 4 tấn + khả năng quay vòng của xe tốt hơn, vì khi quay vòng đảm bảo được vận tốc quay của hai bánh xe trái và phải không bị ràng buộc nhiều như ở hệ thống treo phụ thuộc. + Khối lượng không được treo của hệ thông nhỏ hơn so với hệ thống treo phụ thuộc.
Do đó tăng trọng lượng bám, tăng độ êm dịu của ôtô. + Đảm bảo khi dịch chuyển, các bánh xe không làm thay đổi các góc đặt bánh xe và chiều rộng cơ sở, do đó làm triệt tiêu hoàn toàn sự lắc của bánh xe đối với trụ đứng, dẫn đến không phát sinh mômen hiệu ứng con quay khi các bánh xe dịch chuyền thăng đứng. Nhược điểm + Kết cầu phức tạp gồm nhiều chỉ tiết. + Trong quá trình chuyên động, vết bánh xe không có định do vậy xảy ra tình trạng mòn lốp nhanh.
+ Khi chịu lực bên (ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe không liên kết cứng, vì vậy xảy ra hiện tượng trượt bên bánh xe. Một số hệ thống treo độc lập dùng cho ôtô + Hệ treo đòn dọc. + Hệ treo trên 2 đòn ngang. + Hệ treo Macpherson.
+ Hệ treo đòn chẻo. + Hệ treo độc lập, phần tử đàn hồi thanh xoắn.a Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn treo dọc Hình 3 - Hệ thông treo độc lập với phần tử đàn hỏi là lò xo với đòn treo đọc. 1- Khung xe; 2- Phân tử đàn hôi lò xo; 3- Giảm chân ông thuỷ lực; 4- Bánh xe; 5- Đòn treo đọc; 6- Khớp bản lê. Ưu điểm + Dễ dàng tháo lắp tòan bộ cầu xe, kết cầu đơn giản.
+ Có trọng lượng phân không được treo bé và chiêu rộng cơ sở không thay đôi.