Bài giảng Lý thuyết ô tô - Chương 7: Dao động ô tô và hệ thống treo

Chia sẻ: Phạm Hồng Phương | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:42

Thêm vào BST

Báo xấu

516
lượt xem 128
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sau đây là nội dung chương 7: Dao động ô tô và hệ thống treo thuộc bài giảng Lý thuyết ô tô trình bày về các chỉ tiêu về độ êm dịu chuyển động của ô tô, sơ đồ dao động tương đương của ô tô, công dụng - yêu cầu và phân loại hệ thống treo, bộ phận đàn hồi, bộ phận giản chấn, bộ phận hướng dẫn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Lý thuyết ô tô - Chương 7: Dao động ô tô và hệ thống treo

CHƯƠNG 7 : DAO ĐỘNG Ô TÔ VÀ HỆ THỐNG TREO 7.1. CÁC CHỈ TIÊU VỀ ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ : 7.1.1. Tần số dao động thích hợp : Tần số dao động thích hợp là 60 ÷ 85 lần / phút Xe du lịch : 60 ÷ 85 lần / phút Xe tải : 60 ÷ 120 lần / phút
7.1.2. Gia tốc thích hợp : j (m/s2) 8 7 Rất xấu 6 5 4 Xấu 3 A Trung bình 2 Tốt 1 Rất tốt 0 5 10 15 20 25 30 i Số lần va đập / km Hình 7.1 : Đồ thị đặc trưng mức êm dịu chuyển động của ô tô
7.1.3. Chỉ tiêu tính êm dịu : Trong giải tần số từ 4 ÷ 8 Hz : Các giá trị toàn phương gia tốc : 0,1 m/s2 : Gây cảm giác dễ chịu. 0,315 m/s2 : Gây mệt mỏi. 0,63 m/s2 : Gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe. 7.2. SƠ ĐỒ DAO ĐỘNG TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA Ô TÔ : 7.2.1. Dao động ô tô trong các mặt phẳng tọa độ :
z x y Hình 7.2 : Sơ đồ dao động tương đương của ô tô 2 cầu
7.2.2. Khái niệm về khối lượng được treo và khối lượng không được treo : 7.2.2.1. Khối lượng được treo : v A(M1) T(M) B(M2) a b L Hình 7.3 : Mô hình hóa khối lượng được treo
7.2.2.2. Khối lượng không được treo : m Cl Hình 7.4 : Mô hình hóa khối lượng được treo 7.2.2.3. Hệ số khối lượng : M δ= m
7.2.3. Sơ đồ hóa hệ thống treo : 1 Điểm nối với khung C K 2 Điểm nối với cầu Hình 7.5 : Sơ đồ dao động tương đương của hệ thống treo
7.2.4. Sơ đồ dao động tương đương : 7.2.4.1. Ô tô hai cầu : A(M1) T(M) B(M2) C1 K1 C2 K2 m1 m2 Cl1 Cl2 a b L Hình 7.6 : Sơ đồ dao động tương đương của ô tô
7.2.4.2. Ô tô ba cầu với cụm hai cầu sau dùng hệ thống treo cân bằng : z2 M2 C2 K2 zl2 m2 m3 zl3 Kl2 Cl2 Cl3 Kl3 d1 d2 L Hình 7.7 : Sơ đồ dao động tương đương của cụm hai cầu sau dùng hệ thống treo cân bằng
7.3. DAO ĐỘNG KHÔNG CÓ LỰC CẢN CỦA Ô TÔ : V B1 ϕ  T ϕ A’ B’ M z z2 z1 A1 z A B C2z2 C1z1 a b L Hình 7.8 : Sơ đồ dao động đơn giản của xe theo phương thẳng đứng
Dịch chuyển thẳng đứng z1z2 của vị trí A và B được xác định : z1 = z − atgϕ ≈ z − aϕ z 2 = z + btgϕ ≈ z + bϕ (7.1) Chuyển động thẳng đứng và chuyển động quay của khối lượng được treo M được biểu diễn như sau : M + C1 z1 + C 2 z 2 = 0 z Mρ 2 ϕ = C1 z1 a − C 2 z 2 b  (7.2) Trong đó : Mρ2 = J là mômen quán tính khối lượng : dz2 2 =  z dt dϕ 2 (7.3) 2 =ϕ  dt
Đạo hàm hai lần phương trình (7.1) theo thời gian ta được : 1 =  − aϕ z z  (7.4)  2 =  + bϕ z z  Từ (7.2) ta có : 1  = − ( C1 z1 + C 2 z 2 ) z M 1 ϕ  = 2 ( C1 z1a − C 2 z 2 b ) (7.5) Mρ Thay (7.5) vào (7.4) ta có : 1 a 1 = − ( C1 z1 + C 2 z 2 ) − z ( C1 z1a − C 2 z 2 b ) M Mρ 2 1 b (7.6)  2 = − ( C1 z1 + C 2 z 2 ) + z ( C1 z1 a − C 2 z 2 b ) M Mρ 2
Triển khai và thu gọn ta có : a2 ab 1 + C1 z1 (1 + 2 ) + C 2 z 2 (1 − 2 ) = 0 Mz ρ ρ (7.7) b2 ab M 2 + C 2 z 2 (1 + 2 ) + C1 z1 (1 − 2 ) = 0 z ρ ρ Ta có: ab − ρ2  C1 L2 z1 + 2 z + 2 2 z1 = 0 ρ +b M (ρ + b ) 2 2 ab − ρ2 C 2 L2  2 + 2 z  + z 2 1 z2= 0 ρ +a M (ρ + a ) 2 2 (7.8) ab − ρ 2 µ1 = 2 Hệ số liên k+ b μ ρ ết 2 : ab − ρ 2 µ2 = 2 ρ + a2
Bán kính quán tính : ρ 2 = abε (7.10) Tần số dao động riêng của các phần khối lượng được treo phân ra cầu trước, cầu sau được tính theo biểu thức : C1 L2 ω1= 2 M (ρ 2 + b 2 ) C 2 L2 (7.11) ω =2 2 M (ρ 2 + a 2 ) Thay (7.9) và (7.11) vào (7.8) ta có : 1 + µ1 2 + ω12 z1 = 0 z z  2 + µ 21 + ω2 2 z 2 = 0 z z (7.12)
Nghiệm tổng quát của hệ phương trình trên có dạng : z1= A sin 1t + Bsin 2 t Ω Ω z2 = C sin 1t + D sin 2 t Ω Ω Phương trình đặc tính của hệ phương (7.12) là phương trình trùng phương có dạng : 2 2 2 2 ω1 +ω2 2 ω1 ω2 Ω4 − Ω + =0 (7.13) 1 − µ1 µ 2 1 − µ1 µ 2 Biểu thức tính các tần số dao động liên kết nhau : Ω2 1, 2 = 1 (  2 2(1 − µ1 µ 2 )  2 ) (ω ω1 + ω2 ± 1 2 − ω2 ) 2 2 2 2 + 4µ1 µ 2 ω1 ω2    (7.14)
v z1 A(M1) T(M) B(M2) ω1 C1z1 M11 z a b L Hình 7.9 : Sơ đồ dao động độc lập của ô tô tại cầu trước
Phương trình dao động ở cầu trước có dạng : M 11 + C1 z1 = 0 z (7.15) Tần số dao động riêng : 2C1 ω = 1 (7.16) M1 Khi đó phương trình (7.15) có dạng : 2 1 + ω1 z1 = 0 z (7.17) Nghiệm phương trình trên có dạng : z1 = A sin 1 t ω
Chu kì dao động : 2π M1 T 1= = 2π ω1 C1 (7.18) Số lần dao động trong một phút được tính theo : 300 n1 = f t1 (7.19) 7.4. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO : 7.4.1. Công dụng : 7.4.2. Yêu cầu : 7.4.3. Phân loại :
7.5. BỘ PHẬN ĐÀN HỒI : 7.5.1. Cấu tạo của các phần tử đàn hồi : 7.5.1.1. Cấu tạo nhíp : 2 4 1 3 Hình 7.11 : Dạng tổng quát của nhíp
7.5.1.2. Cấu tạo của lò xo : Hình 7.12 : Lò xo trụ 7.5.1.3. Cấu tạo của thanh xoắn : Hình 7.13 : Thanh xoắn