Đề tài "Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở Hyundai AEROSPACE"

Chia sẻ: Hoang Manh Ha | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:71

Thêm vào BST

Báo xấu

480
lượt xem 201
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tế quốc dân đòi hỏi cần chuyên chở khối lượng lớn hàng hóa và hành khách. Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ôtô trở thành một trong những phương tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hóa và hành khách. Ôtô và mặt đường là hai đối tượng có quan hệ mật thiết với nhau. Nằm giữa mối quan hệ tương tác này là hệ thống treo. Khi ôtô là đối tượng quan sát, mặt đường là tác nhân thì hệ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề tài "Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở Hyundai AEROSPACE"

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTT TRƯỚC ÔTÔ KHÁCH 46 CHỖ TRÊN CƠ SỞ HYUNDAI AEROSPACE
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 2 AEROSPACE MỤC LỤC MỤC LỤC.......................................................................................................1 LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI…………...……………………..4 1.1. Những vấn đề chung về hệ thống treo trên ô tô .............................4 1.2. Công dụng của hệ thống treo ...........................................................5 1.3. Phân loại hệ thống treo .....................................................................6 1.4. Cấu tạo các phần tử của hệ thống treo ...........................................8 1.5. Giới thiệu ô tô và các thống số kỹ thuật........................................12 1.6. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài ....................................................14 CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HT TREO .......15 2.1. Một số hệ thống treo thường dùng trên ô tô.................................15 2.2. Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống treo .................................19 2.3. Lựa chọn giảm chấn cho hệ thống treo .........................................21 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HTT TRƯỚC.........................24 3.1. Hệ thống treo khí nén .....................................................................24 3.2. Tính toán thiết kế phần tử đàn hồi................................................34 3.3. Tính toán thiết kế giảm chấn .........................................................36 3.4. Tính toán thiết kế bộ phận dẫn hướng..........................................43 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN THANH ỔN ĐỊNH NGANG 50 4.1. Công dụng thanh ổn định ngang ...................................................50 4.2. Một số yêu cầu khi tính toán thiết kế ............................................50 4.3. Cơ sở thiết kế tính toán thanh ổn định ngang ..............................50 4.4. Tính toán thiết kế thanh ổn định ngang cho HTT trước ............53 CHƯƠNG V: HỆ THỐNG CUNG CẤP VÀ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH CHIỀU CAO CHO HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN .................................58 5.1. Những yêu cầu của hệ thống treo cơ cấu điều khiển khí nén .....58 GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 2 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 3 AEROSPACE 5.2. Các trạng thái tải trọng đặt lên hệ treo khí nén...........................58 5.3. Hệ thống cung cấp khí nén trên xe Hyundai Aero Space Ld......60 5.4. Hệ thống đàn hồi khí nén điều khiển điện từ ...............................61 KẾT LUẬN ...................................................................................................66 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................68 GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 3 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 4 AEROSPACE LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tế quốc dân đòi hỏi cần chuyên chở khối lượng lớn hàng hóa và hành khách. Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ôtô trở thành một trong những phương tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hóa và hành khách. Ôtô và mặt đường là hai đối tượng có quan hệ mật thiết với nhau. Nằm giữa mối quan hệ tương tác này là hệ thống treo. Khi ôtô là đối tượng quan sát, mặt đường là tác nhân thì hệ thống treo có tác dụng giảm va đập lên thân xe từ kích thích từ mấp mô biên dạng mặt đường, nâng cao độ êm dịu của ôtô, độ bám mặt đường của bánh xe, độ an toàn chuyển động của ôtô. Khi đường là đối tượng quan sát, mấp mô mặt đường kích thích ôtô dao động gây ra tải trọng động tác động lại xuống mặt đường. Việt Nam là một nước đang phát triển, đang trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước nên việc xây dựng các khu công nghiệp, các nhà máy và các công trình xây dựng... diễn ra khắp nơi và hầu hết các nguyên vật liệu, hàng hóa phục vụ cho sự phát triển đó đều được vận chuyển trên các xe tải là chủ yếu. Nước ta với địa hình trải dài từ Bắc vào Nam cơ sở hạ tầng, mạng lưới giao thông đường bộ còn nhiều yếu kém, đường xá với biên độ mấp mô bề mặt lớn do đó ảnh hưởng lớn đến kết cấu. Vì vậy việc thiết kế hệ thống treo trên xe ôtô là một công việc hết sức cần thiết hiện nay. Sau một thời gian làm đồ án tốt nghiệp, với cố gắng của bản thân và sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo–Th.s: Nguyễn Hùng Mạnh, cũng như sự giúp đỡ của các bạn, em đã hoàn thành đồ án này. Trong quá trình làm đồ án, do trình độ và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn. GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 4 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 5 AEROSPACE SV: Hoàng Mạnh Hà CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ Khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng, xe thường chịu tải trọng dao động do bề mặt đường mấp mô sinh ra. Những dao động này ảnh hưỏng xấu tới tuổi thọ của xe và đặc biệt là gây cảm giác khó chịu đối với người ngồi trong xe. Các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng dao động đối với con người đều đi tới kết luận là con người phải chịu đựng lâu trong môi trường dao động của ôtô sẽ mắc bệnh về thần kinh và não. Vì vậy tính êm dịu trong chuyển động là một trong những chỉ tiêu quan trọng của xe. Tính năng này phụ thuộc vào khá nhiều yếu tố trong đó hệ thống treo đóng vai trò quyết định. Hệ thống treo của xe ôtô ngày nay sử dụng 2 kiểu chính: hệ thống treo phụ thuộc và hệ thống treo độc lập. Hai hệ thống treo này tuy khác nhau về cấu tạo nhưng cùng mục đích chính đều là giảm rung xóc khi xe vận hành trên đường không bằng phẳng, tạo điều kiện cho bánh xe dao động theo phương thẳng đứng, tránh dao động lắc ngang hay lắc dọc đồng thời đảm bảo truyền lực và mômen ổn định. Với hệ thống giẩm chấn quá mềm hệ thống treo sẽ tạo ra nhiều rung động đàn hồi khi làm việc. Ngược lại với hệ thống treo quá cứng sẽ làm cho xe bị xóc mạnh. Sự dung hoà hai đặc điểm trên là ý tưởng để các nhà nghiên cứu đưa ra hệ thống treo khí nén. Hệ thống treo sử dụng nhíp lá, lò xo xoắn…ra đời rất sớm nhưng chưa thể đáp ứng đòi hỏi cao về độ êm dịu của xe, hệ thống treo khí nén cũng không không phải là phát minh mới, nó xuất hiện cùng với hệ thống treo Mc.Pherson. Hệ thống treo khí nén sử dụng các gối cao su chứa khí nén thay vì dùng lò xo xoắn, nhíp lá hay thanh xoắn. Nhưng ở thời kỳ này, ngành công nghiệp vật liệu chưa đáp ứng được độ bền cũng như yêu cầu kỹ thuật cho các GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 5 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 6 AEROSPACE chi tiết hệ thống treo nên vẫn phải dùng lò xo xoắn, nhíp lá, thanh xoắn làm cơ cấu giảm chấn. Ngày nay, các nhà thiết kế ôtô đã ứng dụng thành tựu mới của công nghệ vật liệu, kỹ thuật cơ-điện tử cho ra đời hệ thống treo có tính năng kỹ thuật tiên tiến, đó là hệ thống treo khí nén-điện tử đang được sử dụng trên các dòng xe con cao cấp như BMW, Lexus…và các xe chở khách như Huyndai Aero Space. Với hệ thống treo này người lái có thể lựa chọn, điều chỉnh độ đàn hồi cho phù hợp với chế độ vận hành của xe trên đường thông qua việc chọn chế độ tuỳ thuộc vào tải trọng của xe. 1.2 CÔNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG TREO Hệ thống treo trên ôtô có công dụng đỡ thân xe lên trên cầu xe, cho phép các bánh chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe, hạn chế những chuyển động không muốn có khác của bánh xe. Các bộ phận của hệ thống treo thực hiện nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt các dao động, rung động và va đập do mặt đường truyền lên. Đảm bảo khả năng truyền lực và mômen giữa bánh xe với khung vỏ xe. Công dụng của hệ thống treo được cụ thể qua các phần tử của hệ thống. *.Phần tử đàn hồi: Nhiệm vụ của phần tử đàn hồi là đưa tần số dao động của xe phù hợp với vùng tần số người sử dụng. Ngoài ra, phần tử đàn hồi còn có nhiệm vụ nối mềm bánh xe và thùng xe giảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung xe trên các địa hình khác nhau đảm bảo độ êm dịu khi chuyển động. Phần tử đàn hồi có đường đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ làm việc của xe. *. Phần tử dẫn hướng: GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 6 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 7 AEROSPACE Xác định tính chất chuyển động (động học) của bánh xe đối với khung, vỏ xe. Bên cạnh đó phần tử dẫn hướng tiếp nhận và truyền lực, mômen giữa bánh xe với khung, vỏ xe. *. Phần tử giảm chấn: Nhiệm vụ của phần tử giảm chấn để dập tắt dao động phát sinh trong quá trình xe chuyển động từ mặt đường lên khung xe trong các địa hình khác nhau một cách nhanh chóng. Ngoài ra, đảm bảo dao động của phần tử không treo nhỏ nhất, sự tiếp xúc của bánh xe trên nền đường, nâng cao khả năng bám đường và an toàn trong chuyển động. *. Phần tử ổn định ngang: Phần tử ổn định ngang có chức năng như một phần tử đàn hồi phụ làm tăng khả năng chống lật thân xe khi có sự thay đổi tải trọng trong mặt phẳng ngang. *. Các phần tử như: vấu cao su, thanh chịu lực phụ…có tác dụng hạn chế hành trình, tăng cứng và chịu thêm tải trọng. 1.3 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO Do cách bố trí các bộ phận nên hệ thống treo được phân theo hai nhóm chính đó là hệ thống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc. Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống treo GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 7 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 8 AEROSPACE a. Hệ thống treo phụ thuộc; b. Hệ thống treo độc lập; 1- Thùng xe. 4- Dầm cầu. 2- Bộ phận đàn hồi. 5- Các đòn liên kết. 3 - Bộ phận giảm chấn. 1.3.1 HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC Dầm cầu liên kết cứng với hai bánh xe ở hai bên. Ở cầu chủ động, dầm cầu chủ động liên kết hai bánh xe. Ở cầu dẫn hướng, dầm cầu liền bằng thép định hình liên kết hai bánh xe. - Ưu điểm: + Vết bánh xe cố định nên giảm độ mòn ngang của lốp. + Khả năng chịu lực bên tốt do hai bánh xe được liên kết với nhau nên giảm sự trượt bên. + Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ lắp, dễ sửa chữa. - Nhược điểm: + Khối lượng không treo lớn nên tăng tải trọng động, va đập, giảm độ êm dịu và sự bám của bánh xe. + Chiều cao trọng tâm lớn do đảm bảo khoảng cách làm việc của cầu xe. Do vậy ảnh hưởng đến tính ổn định và chiếm không gian lớn. + Nối cứng bánh xe dễ gây nên chuyển vị phụ. 1.3.2 HỆ THỐNG TREO ĐỘC LẬP Hai bánh xe hai bên chuyển động độc lập với nhau. Sự dịch chuyển của bánh xe này không ảnh hưởng đến bánh xe khác. - Ưu điểm: + Đảm bảo động học được đúng và chính xác hơn, tuỳ theo kết cấu mà giảm được độ trượt ngang, độ mài mòn của lốp. GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 8 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 9 AEROSPACE + Có không gian bố trí các bộ phận khác: hạ thấp trọng tâm, tăng độ ổn định khi chuyển động. + Khối lượng phần không được treo nhỏ nên giảm sự va đập và phát sinh tải trọng động. - Nhược điểm: + Kết cấu phức tạp: Khó khăn cho công tác bảo dưỡng sửa chữa. 1.4 CẤU TẠO CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG TREO 1.4.1 BỘ PHẬN ĐÀN HỒI. a) Bộ phận đàn hồi kim loại. *. Nhíp lá: Hình 1.1 Cấu tạo nhíp lá Nhíp lá được sử dụng rộng rãi trên các loại xe tải có trọng tải từ nhỏ đến lớn, xe bus, đoàn xe, xe chuyên dùng…vì nhíp có kết cấu đơn giản dễ chế tạo. Nhíp vừa là bộ phận đàn hồi, bộ phận dẫn hướng và một phần làm nhiệm vụ giảm chấn. Tuy nhiên, nó ít được sử dụng trên xe con. Đặc điểm của phần tử đàn hồi nhíp lá: + Trên xe con bố trí hệ thống treo sử dụng phần tử đàn hồi là nhíp lá thường có ít lá, độ cứng nhỏ. Trên xe tải và các loại xe khác, các lá nhíp được lắp ghép thành bộ, có bộ phận kẹp ngang để tránh khả năng xô ngang khi nhíp làm việc. Bộ nhíp được bắt chặt với dầm cầu thông qua bulông quang nhíp, liên kết với khung thông qua tai nhíp và quang treo (để các lá nhíp biến dạng tự do). GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 9 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 10 AEROSPACE + Do ma sát trong quá trình làm việc, các lá nhíp cọ sát lên nhau, để giảm mài mòn và tải trọng va đập thường được bổ sung mỡ chì giữa các bề mặt tiếp xúc của các lá nhíp (triệt tiêu khả năng giảm chấn của lá nhíp – vai trò phụ). + Đường đặc tính đàn hồi của nhíp lá được coi là tuyến tính, tức là độ cứng của nó không thay đổi khi tăng tải trọng. Đây là điều không mong muốn đối với các chế độ hoạt động của xe. Khi tăng tải trọng, cần thiết phải tăng độ cứng của nhíp. Nhíp lá được chế tạo từ thép hợp kim cán nóng: thép silic 55C2, 60C2A… *. Lò xo: Phần tử đàn hồi lò xo được bố trí trên xe có tải trọng trung bình như xe con, xe tải nhỏ. Đặc điểm của lò xo: + Lò xo chế tạo từ thép đàn hồi có tiết diện tròn hoặc vuông. Hình dáng bao ngoài có nhiều loại khác nhau nhằm cải thiện đặc tính đàn hồi của lò xo. + Đặc tính đàn hồi của phần tử đàn hồi lò xo có dạng tuyến tính nên không có khả năng thay đổi nhiều độ cứng của hệ thống treo. + Phần tử đàn hồi lò xo thường được bố trí trên hệ thống treo độc lập, một số ít bố trí trên cầu sau phụ thuộc. + Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các phần tử khác của hệ thống treo hoặc hệ thống lái, có tuổi thọ cao hơn do không có ma sát khi làm việc, không phải chăm sóc bảo dưỡng. + Nhược điểm: Không có khả năng dẫn hướng và giảm chấn. Do vậy bố trí phức tạp hơn so với loại dùng nhíp lá, đó là phải có bộ phận dẫn hướng riêng biệt. GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 10 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 11 AEROSPACE Hình 1.2: Các dạng lò xo xoắn thông dụng *.Thanh xoắn: Thang xoắn là một thanh thép đàn hồi có đặc tính đàn hồi xoắn tuyến tính theo góc xoắn. Đặc điểm của phần tử đàn hồi thanh xoắn: + Phần tử đàn hồi thanh xoắn thường bố trí trên cầu trước độc lập của các loại xe con, xe du lịch. Thanh xoắn một đầu liên kết với đòn ngang cả bộ phận dẫn hướng, một đầu liên kết với khung xe. Tại vị trí liên kết với khung xe có cơ cấu điều chỉnh cho phép thay đổi chiều cao các đòn dẫn hướng của hệ thống treo. + Kết cấu đơn giản, không phải chăm sóc bảo dưỡng và có độ bền cao. b) Bộ phận đàn hồi bằng cao su. Cao su có đường đặc tính đàn hồi phi tuyến nên có khả năng thay đổi độ cứng tuỳ theo tải trọng. Trong hệ thống treo phần tử đàn hồi cao su thường được sử dụng tại các vị trí liên kết, hạn chế hành trình nhằm làm giảm tải trọng động khi hệ thống treo làm việc. Ưu điểm: + Có độ bền cao, không phải bảo dưỡng sửa chữa. + Khả năng hấp thụ năng lượng tốt. + Trọng lượng nhỏ và đặc tính đàn hồi phi tuyến. Nhược điểm: + Tính đàn hồi phụ thuộc vào nhiệt độ. + Sự biến dạng dư lớn. c) Bộ phận đàn hồi khí nén. GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 11 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 12 AEROSPACE Do có đường đặc tính đàn hồi phi tuyến nên được sử dụng trên xe có chất lượng cao như: xe con, xe buýt chất lượng cao, xe có trọng tải lớn. Đặc điểm: + Buồng đàn hồi có khả năng chịu tải trọng thẳng đứng, không có khả năng truyền lực dọc, lực bên do đó cần phải có bộ phận dẫn hướng riêng biệt là các đòn dọc, đòn ngang. + Bộ phận đàn hồi khí nén thường bố trí trên hệ thống treo phụ thuộc ở xe tải, xe bus, một số trên hệ thống treo độc lập đối với xe con. Số lượng buồng khí trên mỗi hệ thống treo phụ thuộc vào tải trọng của xe. Hệ thống treo khí nén được cung cấp khí nén bởi hệ thống tự động cung cấp khi nén, thường chung với hệ thống phanh. Cảm biến tại mỗi vị trí cầu xe cho phép nhận tín hiệu thay đổi chiều cao của thân xe, thông qua bộ điều khiển và chấp hành duy trì chiều cao buồng khí cho phù hợp. + Ưu điểm: - Có khả năng tự động thay đổi độ cứng của hệ thống treo. - Không có ma sát giữa các phần tử đàn hồi. - Trọng lượng nhỏ. + Nhược điểm: - Không có khả năng dẫn hướng. - Hệ thống điều khiển phức tạp. 1.4.2 BỘ PHẬN DẪN HƯỚNG Bộ phận dẫn hướng có nhiệm vụ truyền lực dọc, lực ngang và mômen từ bánh xe lên thân và khung xe. Tuỳ thuộc vào dạng hệ thống treo độc lập hay phụ thuộc mà bộ phận dẫn hướng có thể là nhíp, lò xo hay thanh xoắn. Quan hệ bánh xe với khung xe khi thay đổi vị trí theo phương thẳng đứng gọi là quan hệ động học. Khả năng truyền lực tại mỗi vị trí gọi là quan hệ động lực học của hệ thống treo. 1.4.3 BỘ PHẬN GIẢM CHẤN GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 12 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 13 AEROSPACE 1. Khoang vỏ trong; 5.Cần piston; 2. Phớt làm kín; 6.Piston; 3. Bạc dẫn hướng; 7.Van cố định; 4. Vỏ chắn bụi; 8.Vỏ ngoài Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo giảm chấn thuỷ lực 2 lớp vỏ Trên hệ thống treo, bộ phận giảm chấn có nhiệm vụ: - Giảm và dập tắt các dao động truyền từ bánh xe lên khung xe khi chuyển động qua đoạn đường không bằng phẳng nhằm bảo vệ bộ phận đàn hồi và bộ phận dẫn hướng, tạo cảm giác thoải mái cho người ngồi trên xe. - Đảm bảo dao động của phần tử không được treo là nhỏ nhất. Sự tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường luôn được đảm bảo. - Nâng cao khả năng chuyển động của xe như khả năng tăng tốc, khả năng an toàn khi chuyển động. Trên ôtô hiện nay người ta sử dụng giảm chấn thuỷ lực có tác dụng 2 chiều ở cấu trúc 2 lớp. Để dập tắt dao động khi xe đang chuyển động, giẩm chấn sẽ biến đổi cơ năng thành nhiệt năng nhờ ma sát giữa chất lỏng và van tiết lưu. 1.5 GIỚI THIỆU Ô TÔ VÀ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT 1.5.1 TÍNH NĂNG CỦA XE KHÁCH HYUNDAI AERO SPACE GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 13 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 14 AEROSPACE Ngày nay xe khách dùng để vận chuyển hành khách được sử dụng rất nhiều. Với nhu cầu di chuyển ngày càng lớn, xe khách ngày càng được phát triển mạnh. Các xe có số lượng chỗ người nhiều, được trang bị đầy đủ tiện nghi dùng vận chuyển hành khách ngày càng được sử dụng nhiều. Bên cạnh đó ô tô khách loại này cũng giải quyết vấn đề ùn tắc giao thông. Xe khách này có khả năng chở gấp 1,5 lần so với xe khách thông thường. Huyndai Aero Space là một trong những xe khách được sử dụng nhiều để vận chuyển hành khách, đặc biệt là vận chuyển trên các tuyến đường dài như Hà Nội – Hải Phòng, Hà Nội – Quảng Ninh, Hà Nội – Thành Phố Hồ Chí Minh… 1.5.2 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA XE HYUNDAI AERO SPACE GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 14 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 15 AEROSPACE Thông số xe Đơn vị Chiều dài tổng mm 11540 Chiều rộng tổng mm 2490 Chiều cao tổng mm 3285 Khoang Dài mm 10620 Hành Rộng mm 2340 khách Cao mm 1995 Vệt bánh Trước mm 2014 xe Sau mm 1816 Tự trọng Kg 10775 Trọng lượng toàn bộ Kg 13765 Khoảng cách giữa các trục mm 6050 Vmax km/h 116.2 Khả năng leo dốc tgθ 0,252 Bán kính quay vòng min m 9,9 Động cơ D6AV Công suất động cơ ps /rpm 235/2200 Mômen xoắn kgm/rpm 78/1400 Dung tích động cơ cc 11149 Số chỗ (cả người lái) 45+1 45+1 Trước 10,00×20-14PR Cỡ lốp Sau 10,00×20-14PR GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 15 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 16 AEROSPACE 1.6 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 1.6.1 MỤC TIÊU Thiết kế hệ thống treo cho xe khách trên cơ sở xe khách Huyndai Aero Sapce LD với nhiệm vụ riêng là thiết kế hệ thống treo trước. 1.6.2 NHIỆM VỤ Trên cơ sở tài liệu tham khảo và xe thực tế nhằm tìm hiểu khái quát về hệ thống treo. Qua đó lựa chọn phương án thiết kế phù hợp và phân tích, tính toán điều kiện làm việc, tính ứng dụng của phương án thiết kế, nhằm củng cố kiến thức đã học. GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 16 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 17 AEROSPACE CHƯƠNG II LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 2.1 MỘT SỐ HỆ THỐNG TREO THƯỜNG DÙNG TRÊN Ô TÔ KHÁCH Trên các loại ô tô khách hiện nay thường được bố trí hệ thống treo phụ thuộc với dầm cầu liền. Đề tài lựa chọn sơ đồ hệ thống treo là hệ thống treo phụ thuộc. Hệ thống treo phụ thuộc có thể ứng dụng ở các dạng sau: 2.1.1 HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC SỬ DỤNG NHÍP LÁ Nhíp lá được xếp thành bộ (10) được kẹp chặt (11) chống xô ngang nhíp. Trong quá trình làm việc, bộ nhíp biến dạng, bánh xe dịch chuyển lên phía trên bị hạn chế bởi ụ cao su (3). Ụ cao su (5) có tác dụng tăng cứng bởi nó có khả năng thay đổi chiều dài làm việc của bộ nhíp khi bộ nhíp biến dạng chạm vào ụ (5). Bộ nhíp, hai đầu liên kết với khung qua tai (1) và (6) có kết cấu đặc biệt dạng miếng vát (7) nhíp lá nhíp tì và trượt theo bán kính cong của miếng vát, do vậy nó có khả năng thay đổi chiều dài làm việc của lá nhíp tức là thay đổi độ cứng của hệ thống treo. Bộ nhíp được cố định với dầm cầu (8) thông qua quang nhíp (9). Giảm chấn (4) liên kết một đầu với khung xe, một đầu với tai giảm chấn đặt trên dầm cầu. - Ưu điểm: kết cấu đơn giản, dễ bảo dưỡng sửa chữa. Nhíp được dùng phổ biến nhất vì nhíp vừa là bộ phận đàn hồi, bộ phận dẫn hướng và một phần làm nhiệm vụ giảm chấn. - Nhược điểm: trọng lượng lớn, độ bền thấp. - Phạm vi sử dụng: Dùng trên xe tải, xe khách, xe bus và treo sau xe du lịch. GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 17 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 18 AEROSPACE Hình 2.1 Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá 1- Tai nhíp 6- Tai nhíp 2- Khung xe 7- Miếng vát 3- Ụ cao su hạn chế hành trình 8- Dầm cầu 4- Giảm chấn 9- Bu lông quang nhíp 5- Ụ cao su tăng độ cứng cho nhíp 10- Bộ nhíp 11- Kẹp nhíp chống xô ngang 2.1.2 HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC SỬ DỤNG LÒ XO Bộ phận đàn hồi lò xo (1) được đặt trên dầm cầu phụ thuộc (7) và phía trên được bắt với khung hoặc thân xe qua mặt bích. Bộ phận đàn hồi lò xo không có khả năng dẫn hướng, để đảm nhận khả năng dẫn hướng và truyền lực, mômen đầy đủ, trên xe bố trí đòn liên kết riêng biệt là các đòn dọc trên (3), dọc dưới (5), đòn chịu lực ngang Panhada (2). Giảm chấn hai lớp vỏ đặt ở phía sau, một đầu liên kết với dầm cầu, đầu kia liên kết với khung, có nhiệm vụ dập tắt dao động phát sinh khi xe chuyển động. Kết cấu hệ thống treo trên hình còn có thanh ổn định ngang (6) là bộ phận đàn hồi phụ có tác dụng chống lật ngang cho xe khi có sự thay đổi tải trọng thẳng đứng tác dụng các bánh xe trên cùng một cầu. GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 18 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 19 AEROSPACE - Ưu điểm: So với hệ thống treo loại nhíp thì lò xo có tuổi thọ cao hơn, trọng lượng nhỏ hơn. Do lò xo có độ cứng nhỏ hơn nhíp nên tính êm dịu chuyển động tốt hơn. - Nhược điểm: Hệ thống treo loại lò xo phải có thêm bộ phận dẫn hướng. - Phạm vi sử dụng: Loại này được sử dụng chủ yếu ở cầu sau xe con. Hình 2.2 Hệ thống treo phụ thuộc loại lò xo a) Kết cấu b,c: Sơ đồ bố trí các thanh dẫn hướng trên, dưới và đòn ngang 1- Bộ phận đàn hồi lò xo trụ 5- Đòn dẫn hướng dưới 2- Thanh truyền lực bên 6- Thanh ổn định ngang 3- Đòn dẫn hướng trên 7- Dầm cầu 4- Giảm chấn 2.1.3 HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC SỬ DỤNG BUỒNG ĐÀN HỒI KHÍ NÉN Hệ thống treo dạng bày có bộ phận đàn hồi là các buồng khí nén ở dạng tiêu chuẩn. Số lượng buồng khí phụ thuộc vào tải trọng của xe. Bộ phận đàn hồi cho phép chịu tải trọng thẳng đứng nhưng không có khả năng truyền lực dọc hay lực bên do vậy phải có bộ dẫn hướng riêng biệt là các đòn dọc, đòn ngang hoặc nhíp. GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 19 SV: Hoàng Mạnh Hà
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai 20 AEROSPACE Hình 2.3 Hệ thống treo trước phụ thuộc sử dụng Balon khí nén 1- Giảm chấn 5- Đòn dẫn hướng dưới 2- Buồng khí nén 6- Đòn dẫn hướng trên 3- Dầm cầu 7- Đòn truyền lực bên 4- Thanh ổn định ngang 8- Đòn dẫn động lái Trên hình 2.3 là hệ thống treo phụ thuộc sử dụng phần tử đàn hồi là buồng khí nén (2). Buồng khí nén không có khả năng dẫn hướng nên hệ thống treo cần có phần tử dẫn hướng riêng biệt. Bộ phận dân hướng bao gồm các đòn dọc dưới (5), dọc trên (6), đòn ngang (7) và thanh ổn định ngang (4). Ưu điểm: + Có khả năng tự thay đổi độ cứng của hệ thống treo. + Không có ma sát giữa các phần tử đàn hồi. + Trọng lượng của phần tử đàn hồi nhỏ. Nhược điểm: + Hệ thống điều khiển phức tạp. + Khó khăn cho công tác bảo dưỡng. Phạm vi sử dụng: Hệ thống treo phụ thuộc loại khí nén thường dùng trên các xe có tải trọng lớn, xe buýt chất lượng cao và một số loại xe con. 2.1.2 HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC SỬ DỤNG BUỒNG ĐÀN HỒI KHÍ NÉN KẾT HỢP NHÍP LÁ Để khắc phục những nhược điểm của hệ thống treo khí nén, người ta sử dụng hệ thống treo phụ thuộc sử dụng cả balon khí nén và nhíp lá. GVHD: Th.S Nguyễn Hùng Mạnh 20 SV: Hoàng Mạnh Hà