ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẦN NGỌC VŨ
LỜI NÓI ĐẦU
Trong nền kinh tế đang tăng trưởng mạnh mẽ của nước ta, nhu cầu về giao thông vận
tải ngày càng lớn. Vai trò quan trọng của ôtô ngày càng được khẳng định vì ôtô có khả
năng cơ động cao, vận chuyển được người và hàng hoá trên nhiều loại địa hình khác
nhau. Những năm gần đây, lượng xe du lịch có xu hướng tăng lên đặc biệt là loại xe du
lịch 5 chỗ với ưu điểm về khả năng cơ động tính kinh tế và thích hợp với nhiều mục đích
sử dụng khác nhau.Với ôtô nói chung và xe du lịch 5 chỗ nói riêng an toàn, êm dịu
chuyển động là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất lượng khai thác và sử dụng của
phương tiện. Một trong các hệ thống quyết định đến tính an toàn, êm dịu và ổn định
chuyển động là sự kết hợp hoàn hảo của hệ thống lái và hệ thống treo đặc biệt là ở tốc độ
cao. Chính vì vậy em rất muốn tìm hiểu sâu hơn nữa về hai hệ thống này và cũng rất may
cho em vì các thầy giáo trong bộ môn cơ khí ôtô đã đồng ý cho em được nhận đồ án tốt
nghiệp của mình là: Thiết kế hệ thống treo dựa trên xe du lịch 5 chỗ. Sau hơn ba tháng
làm việc nghiêm túc cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Trần Ngọc Vũ và các
thầy giáo trong bộ môn cơ khí và của các bạn sinh viên cùng lớp, em đã cơ bản hoàn
thành đồ án tốt nghiệp của mình. Trong quá trình thực hiện, chắc chắn em không tránh
khỏi những thiếu sót. Do đó em rất mong nhận được sự chỉ bảo và góp ý của các thầy và
các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Vĩnh Yên ngày 20 tháng 4 năm 2023
Sinh viên thực hiện
LÊ ĐỨC ANH
SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP: 70DCOT11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẦN NGỌC VŨ
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU..........................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO...............................................4
1.1. Công dụng, yêu cầu và kết cấu của hệ thống treo........................................................4
1.1.1. Công dụng của hệ thống treo...................................................................4
1.1.2. Yêu cầu...................................................................................................4
1.2. Các bộ phận chính của hệ thống treo...........................................................................5
1.2.1. Bộ phận đàn hồi......................................................................................5
1.2.2. Bộ phận dẫn hướng.................................................................................7
1.2.3. Bộ phận giảm chấn..................................................................................7
1.2.3. Thanh cân bằng.....................................................................................10
1.1.1 Các vấu cao su tăng cứng và hạn chế hành trình................................10
1.3. Phân loại hệ thống treo..............................................................................................10
1.3.1. Hệ thống treo phụ thuộc........................................................................11
1.3.2. Hệ thống treo độc lập............................................................................12
1.4. Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống treo...............................................................14
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO TRÊN XE DU LỊCH 5 CHỖ
.................................................................................................................................16
2.1. Giới thiệu chung về xe du lịch 5 chỗ........................................................................16
2.2. Các thông số kĩ thuật chính......................................................................................16
2.3. Các thông số ban đầu................................................................................................17
2.4. Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo........................................................17
2.4.1. Xác định độ cứng của lò xo...................................................................18
2.4.2. Độ võng tĩnh của hệ thống treo.............................................................19
2.4.3. Độ võng động của hệ thống treo...........................................................19
2.4.3. Số liệu cơ sở để tính toán......................................................................20
2.5. Động học hệ treo Mc.Pherson...................................................................................21
2.5.1. Xác định độ dài càng A và vị trí các khớp (phương pháp đồ thị ).........21
2.5.2. Phương pháp đồ thị xây dựng quan hệ động học hệ treo.......................23
2.5.3. Mối quan hệ hình học của hệ treo Mc.Pherson.....................................24
2.6. Động lực học hệ treo Mc.Pherson.............................................................................26
2.6.2. Các chế độ tải trọng tính toán................................................................26
2.6.3. Xác định độ cứng và chuyển vị của phần tử đàn hồi.............................28
2.6.4. Xác định các phản lực và lực tác dụng lên hệ treo cầu trước dẫn hướng29
2.7. Chọn và kiểm bền các bộ phận chính........................................................................33
2.7.2. Đòn ngang chữ A..................................................................................33
SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP: 70DCOT11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẦN NGỌC VŨ
2.7.2. Tính toán bền rôtuyn.............................................................................39
2.8. Tính toán lò xo..........................................................................................................40
2.8.1. Lực tác dụng lên lò xo...........................................................................40
2.8.2. Trình tự thiết kế lò xo............................................................................41
2.8.2. Kết luận.................................................................................................43
2.9. Tính toán giảm chấn..................................................................................................44
2.9.1. Chọn giảm chấn....................................................................................44
2.9.2. Tính toán thiết kế giảm chấn.................................................................45
CHƯƠNG 3 : CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO........................53
3.1 Công nghệ chẩn đoán hệ thống treo trên xe.......................................................53
3.2. Công nghệ bảo dưỡng kỹ thuật trên hệ thống treo xe.......................................54
3.1 Công nghệ chẩn đoán hệ thống treo trên xe.......................................................64
3.2. Công nghệ bảo dưỡng kỹ thuật trên hệ thống treo xe.......................................65
CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..........................................................77
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................78
SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP: 70DCOT11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẦN NGỌC VŨ
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO
1.1. Công dụng, yêu cầu và kết cấu của hệ thống treo
1.1.1. Công dụng của hệ thống treo
Hệ thống treo là tập hợp tất cả các cơ cấu để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ôtô với các cầu
hay hệ thống chuyển động.
Hệ thống treo nói chung gồm ba bộ phận chính : Bộ phận đàn hồi, bộ phận hướng,
và bộ phận giảm chấn. Mỗi bộ phận đảm nhận nhiệm vụ và chức năng riêng biệt.
+ Bộ phận đàn hồi : Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng giảm va
đập và tải trọng tác động lên khung vỏ và hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êm dịu cần
thiết cho ôtô khi chuyển động.
+ Bộ phận dẫn hướng : Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc, lực ngang
cũng như các mômen phản lực, mômen phanh tác dung lên xe. Động học của bộ phận dẫn
hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối của bánh xe đối với khung và vỏ.
+ Bộ phận giảm chấn : Cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lực
cản, dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo, biến cơ năng thành
nhiệt năng tiêu tán ra môi trường xung quanh.
Ngoài ba bộ phận chính trên trong hệ thống treo của các ôtô du lịch còn có thêm
bộ phận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang. Bộ phận này có tác dung làm giảm độ
nghiêng và các dao động góc ngang của thùng xe.
1.1.2. Yêu cầu
Đối với hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ yêu cầu phải đảm bảo độ êm
dịu cho hàng hóa và hành khách khi di chuyển nhưng cũng phải đảm bảo được độ bền, độ
cứng vững khi chịu tải trọng lớn. Các yêu cầu chính của hệ thống treo là :
- Hệ thống treo phải thỏa mãn yêu cầu êm dịu và đảm bảo độ bền với các điều
kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe
chạy trên các loại đường khác nhau).
- Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thoả mãn mục đích chính của hệ
thống treo là làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng các
quan hệ động học và động lực học của chuyển động bánh xe.
- Không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ.
- Kết cấu đơn giản, có độ tin cậy cao, thuận tiện trong quá trình bảo dưỡng sửa
chữa.
Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau :
Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.
SVTH: LÊ ĐỨC ANH 4 LỚP: 70DCOT11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẦN NGỌC VŨ
Có khả năng chuyển hóa và dập tắt dao động tốt đảm bảo sự êm dịu cho
khoang hành khách và hành lí.
Đảm bảo tính ổn định và tính điều khiển chuyển động của ô tô ở tốc độ cao, ô
tô điều khiển nhẹ nhàng.
1.2. Các bộ phận chính của hệ thống treo
Các bộ phận cơ bản của hệ thống treo:
Hệ thống treo gồm có 3 bộ phận chính là: bộ phận đàn hồi, bộ phận hướng và bộ phận
giảm chấn. Ngoài ra, trong một số hệ thống treo có sử dụng bộ phận ổn định ngang.
1.2.1. Bộ phận đàn hồi
+ Chức năng: là bộ phận nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, nhằm biến đổi tần số
dao động cho phù hợp với cơ thể con người (60-80 lần/ph). Bộ phận đàn hồi có thể bố trí
khác nhau trên xe nhưng nó cho phép bánh xe có thể dịch chuyển theo phương thẳng
đứng.
Các bộ phận đàn hồi thường được sử dụng hiện nay:
Nhíp
Nhíp được làm từ các lá thép lò xo uốn cong, có độ đàn hồi cao, các lá thép có kích thước
chiều dài nhỏ dần từ lá lớn nhất gọi là lá nhíp chính. Hai đầu của nhíp chính được uốn lại
thành hai tai nhíp dùng để nối với khung xe. Giữa bộ nhíp có các lỗ dùng để bắt bulông
siết các lá nhíp lại với nhau. Quang nhíp dùng để giữ cho các lá nhíp không bị sô lệch về
hai bên, các lá nhíp có thể dịch chuyển tương đối với nhau theo chiều dọc. Khi dịch
chuyển tương đối theo chiều dọc, giữa các lá nhíp có lực ma sát, lực ma sát này dùng để
dập tắt dao động theo phương thẳng đứng của ô tô. Khi làm việc, mặt trên của lá nhíp sẽ
chịu kéo, còn mặt dưới sẽ chịu nén.
Nói chung, nhíp càng dài thì càng mềm. Số lá nhíp càng nhiều thì khả năng chịu tải càng
cao, tuy nhiên nhíp sẽ cứng hơn và ảnh hưởng đến độ êm dịu
Đặc tính của nhíp lá là:
- Bản thân nhíp đã có đủ độ cứng vững để giữ cho cầu xe ở đúng vị trí nên không
cần sử dụng các liên kết khác.
- Nhíp thực hiện được chức năng tự khống chế dao động thông qua ma sát giữa các
lá nhíp.
- Nhíp có đủ độ bền để chịu tải trọng nặng.
- Vì có nội ma sát giữa các lá nhíp nên nhíp khó hấp thu được các rung động nhỏ từ
mặt đường. Bởi vậy nhíp thường được sử dụng cho các xe cỡ lớn với yêu cầu về
độ êm dịu không cao.
SVTH: LÊ ĐỨC ANH 5 LỚP: 70DCOT11