Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu đặc tính hệ thống treo khí nén dạng hai đòn ngang

Chia sẻ: Sơ Dương | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:64

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài "Nghiên cứu đặc tính hệ thống treo khí nén dạng hai đòn ngang" nhằm xác định đặc tính động học của hệ thống treo hai đòn ngang trên xe con, xác định lực tác dụng của phần tử dàn hồi khí nén, khảo sát ảnh đặc tính hệ thống treo hai đòn ngang có phần tử đàn hồi khí nén khi tải trọng thay đổi. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu đặc tính hệ thống treo khí nén dạng hai đòn ngang

B GIÁO DO I HC BÁCH KHOA HÀ NI --------------------------------------- NGUY NGUY K THUT  NGHIÊN CC TÍNH H THNG TREO KHÍ NÉN D LU THUT K THUT  KHOÁ:2017A Hà Ni  
B GIÁO DO I HC BÁCH KHOA HÀ NI --------------------------------------- NGUY NGHIÊN CC TÍNH H THNG TREO KHÍ NÉN DNG HAI  Ngành: K thut  LUK THUT K THU NG DN KHOA HC:      Hà Ni  
 L ...................................................................................................... 3 DANH MC KÝ HIU VÀ CH VIT TT ....................................................... 4 DANH MC CÁC BNG ........................................................................................ 7 DANH MC CÁC HÌNH V  TH ................................................................... 8 LI NÓI U ........................................................................................................... 9 . TNG QUAN ................................................................................... 13 1.1.  thng treo trên ô tô ................................................................... 13 1.1.1 Công dng, yêu cu ca h thng treo .....................................................14 1.1.2 Các b phn trên h thng treo ....................................................15 1.2. Tng quan h v ng ca ô tô .................................................................17 1.3. Ch ng ..............................................................................18 1.3.1. Ch tiêu v  êm du ...............................................................................18 1.3.2. Ch tiêu v ti trng ........................................................................19 1.3.3. Ch tiêu v không gian b trí h thng treo ............................................. 21 1.4.  .........................................................................21 1.4.1.  ..............................................................................................21 1.4.2.  ..............................................................................................22 1.4.3.  .................................................................................23 1.5.  ...................................................24 1.5.1.  ................................................................................24 1.5.2.  .........................................................................24 1.6.  .........................................................................................24 1.7.  .......................................................................................25 1.8.  ...........................................................................................25 NG LC HC CA H THNG TREO KHÍ NÉN .......................................................................................................................... 27 2.1. ng hc h  ......................................................................27 2.2. m ca treo khí nén ...............................................................................29 1
2.3. c tính phn t i .................................................................................30 2.3.1. c tính ti ca bui ................................................................33 2.3.2.  cng ca phn t i khí nén ......................................................36 2.3.3. Tn s ng riêng..............................................................................37 2.4. Tính toán b phi ...............................................................................38 2.5. c tính phn t i khí nén.....................................................................40 2.5.1 Tính toán các thông s .............................................................................40 2.5.2 ng kính piston dw.......................................................................40 2.5.3 c tính phn t àn hi khí nén .............................................................42 2.6.  ...........................................................................................44   ..................................................................... 45 3.1. u sau .............................................................45 3.2.  ..........................................................................50 3.3.  .................51 3.3.1.  w ....51 3.3.2. Khc tính ca b phi ....................................................52 3.4.  ...........................................................................................60  .............................................................................................................. 61 TÀI LIU THAM KHO ...................................................................................... 62 2
LI  u ca tôi. Nhng nc trình bày trong luc hin vi s ng dn khoa hc ca thy giáo PGS.TS-   , cùng các thy giáo trong B môn ô tô và xe chuyên dng- i hc Bách Khoa Hà Ni. Toàn b ni dung trong lu hoàn toàn phù hp vi n        t ca Hi ng T i hc Bách Khoa Hà Ni. Các s liu, kt qu trong lu    thc. Hà Ni, ngày 24  Tác gi Nguy 3
DANH MC KÝ HIU VÀ CH VIT TT Danh mc các ký hiu Ký hiu Tên gi  G0 Trng toàn b xe không ti N Gt Try ti N G10 Trt lên cc khi không ti N G1t Trt lên cy ti N G20 Trt lên cu sau khi không ti N G2t Trt lên cu sau y ti N g Gia tc trng m/s2 WB Chi mm LW Chiu dài toàn b ca xe mm BW Chiu rng toàn b ca xe mm HW Chiu cao toàn b ca xe mm BT1/ BT2 / sau mm Rbx Bán kính bánh xe mm Htmax Chin nht mm Hmin Khong sáng gm xe mm  Góc nghiêng ngang tr ng ( góc Kingpin) rad  S i góc nghiên ngang rad 0 Góc nghiêng ngang bánh xe ( góc Camber) rad r0 Bán kính bánh xe quay quanh tr ng mm ft  võng  mm f  ng mm f0T  võng ca h treo  trng thái không ti mm Kr Chiu dài tr ng mm hs Tâm quay tc thi ci mng mm Fp Ti trt lên bui N 4
F20 Lc tác dng lên b phi xe không ti N S Din tích làm vic bui m2 U H s bii din tích làm vic  trng thái tc thi Us H s bii din tích làm vic  tr pa Áp sut khí quyn N/m2 p Áp sut khí nén trong bui N/m2 p0 Áp suu  trng thái không ti N/m2 pz  chênh áp sut ca bung khí nén N/m2 ps Áp sut khí nén  tr N/m2 pps Áp sut bui  chi N/m2 pp Áp sut bui  chiu cao tc thi N/m2 V Th tích bui  chiu cao tc thi m3 Vs Th i  chi m3 Vtt Th tích bung tích tr khí m3 n Tr s n cng dw ng kính piston mm z Chuyn v ca piston mm C  cng ca bui N/m C0  cng b phi N/m Cs  cng phn t i  tr N/m Cz  cng phn t i  trng thái làm vic N/m 0 Tn s ng riêng Hz 0s Tn s ng riêng  tr Hz  0z Tn s ng riêng  trng thái làm vic Hz d w0 ng kính hiu dng ca piston mm d w1 ng vi hành trình tr ln nht mm d w2 ng vi hành trình nén ln nht mm lt Chi mm 5
ld Chii mm Khong cách t tâm quay khp trong ca càng ch n lbx mm bánh xe llx Khong cách t tâm khn v t balon khí mm 6
DANH MC CÁC BNG . ................................................................ 50 Bng 3.2. Áp sut khí nén khi ti tri ................................................... 54 Bng 3.3. Lc tác dng lên balon khí khi ti tri .................................. 58 Bng 3.4. T l i li ca balon khí so vi trng thái không ti .... 58 7
DANH MC CÁC HÌNH V  TH 1/4 ............................................................................................. 22  ............................................................................................. 22  .............................................................. 23  ..................................................................... 24  th ng hc h  .................................................... 27  th xây dng quan h ng hc h ....................... 27  th chuyn v ca bánh xe ................................................................... 29 Hình  cng và tn s ng ca h  ............. 30  tính toán phn t i ............................................................... 31 Hình 2.6. Quan h ca F và z ................................................................................... 32  cng ca bui ....................................................... 36 Hình 2.8. Quan h gia lng kính piston ................................................... 39 Hình 2.9. ng kính balon ti v trí nén, tr ln nht ............................................ 40 Hình 2.10. Kt cng hc ca h thng treo ....................................................... 40  ..................................... 41  .................................................... 42 Hình 3.1. Cu to h thng treo khí nén cu sau ..................................................... 45 u khin h thng treo khí nén.................................................. 47  u chnh t ng mc treo ca xe ............................................... 47 Hình 3.4. Treo khí nén ............................................................................................. 48 Hình 3.5 ............................................................. 54 Hình 3.6i ...................................................... 54 Hình 3.7i ca h thng treo khí cu sau  mc ti trng 100% ti.................................................................................................................... 56 Hình 3.8i ca h thng treo khí cu sau  các mc ti trng khác nhau.................................................................................................................. 57  th t l i li ca balon khí so vi trng thái không ti .................................................................................................................................. 60 8
LI NÓI U Trong quá trình công nghip hóa, hii hóa  c ta, vic phát trin các ngành khoa hc k thut là vô cùng quan trng và cn thin xut ô tô  t trong nhng ngành cn chú tr u. Công ngh sn xut ô tô không ngc ci tin vi s  v khoa hc k thut cc tiên tin. Ngành sn xuc tr thn ca nn kinh t c ngày càng phát trin, nn kinh t Vit Nam có nhc phát trit bi s   c nâng cao, cùng vi vic chính ph   t nhiu vào quy hoch và xây dng h thng giao thông vn ti,  n ô tô tr i tin nghi và ph bic nhii quan tâm. Không  c phát trin, vi Vit Nam thì ô tô vn là ch  mi m c bit là nhng ng dng công ngh tiên tin trên xe. Vì th vic nghiên cu v ô tô là rt cn thit. Trên th gii  sn xut bc nhng thành tu công ngh vô cùng to ln, ô tô tr n vn quan trng v hành khách và hàng hóa   cho s phát trin kinh t ng thi tr  ti c có nn kinh t phát trin. Hin nay  c ta s ô tô i s ng ca nn kinh tc nâng cp và m rng không theo kp s a ô tô, nên m ô tô ngày càng cao, mng d ng. u này dn v phm bo an toàn khi ô tô tham gia giao thông. Khi chuy   ng, có rt nhiu yu t nh hng phát sinh dao ng i trng, vn tc chuyng, lc cu kin mng không bng phngng ng   i và gây ng không nh ti quá trình chuyng ca xe, nó làm ng xn hàng hóa, tui th cc bii lái và hành khách mt an toàn tính mi ngi trên xe. u c bit nguy him cng là ni chu lâu trong tình trng b rung, xóc nhiu s gây mt mi. Mt s nghiên cng g 9
v ng cn sc khn kt lun: Ni b ng mng xuyên cng thì s mc phi bnh thn kinh và não. Trong vn ti c      i quy nh ch yu cho an toàn chuy ng và mi ch tiêu khác. N  ng ca xe nm ngoài phm vi dao ng cho phép (80-120 ln/ phút) thì s u khin ci lái, gây ra hàng lot nhng nguy hin tính mng ci và hàng hóa.  c phát tring cc quan c bic nghiên c mc t gin mc thp nht nhng tác hi cn con ng thi th c phc treo. Vi yêu cu ngày càng cao ca công ngh vn ti v k thu tính thm m thì tính tin nghi ca ô tô ngày càng phi hoàn thic bit là tính êm du chuyng c ti cm giác thoi mái khi ngi trên xe, các nhà sn xu u th gi   ng nâng cao cht ng sn phm ca mình v ki bc bit s tin nghi, thân thin mang li s thoi s dng. Và mt trong nhng nghiên cu nhng nhng yêu cu v h thng treo. Do yêu cu nâng cao chng ca h thng treo trên ô tô nhm bo kh u và an toàn chuyng, ngày nay nhi h thu khin t vi nhi i chi cng ca h thng treo phù hp vi s i ti trng và b mng khác nhau. Xut phát t v trên, ng nghiên cu ca  tài là: Nghiên cc tính h thng treo khí nén di tích, t thuyt phc v ng ca xe con nói r s khoa hc trong quá trình hoàn thin thit k ô tô nói chung. Mc tiêu ca lu - ng hc ca h th - nh lc tác dng ca phn t i khí nén; 10
- Kho sát c tính h thn t i khí nén khi ti tri. ng nghiên cu: ng nghiên cu ca luc la chc trang b h thn t i khí nén. Phm vi nghiên cu: nh a phn t i khí nén trên h th ngang khi ti trng và áp sut khí nén i. Ni dung và b cc ca lu: Ni dung nghiên cu ca lum các phn chính sau: - ng quan; - ng lc hc ca h thng treo khí nén; - c tính h thn t i khí nén; - Kt lun. Nhng kt qu c ca lu - Nghiên cu và khi; - Xây dng lc hc h thng treo hai ; - Kho sát c tính h th có phn t i khí nén khi ti tri. c tin ca lu Kho sát nh c tính h th có phn t i khí nén ca xe ô tô    xut các sáng kin, ci tin k thut nâng cao ch ng tính êm du chuyng ca xe. Lu  c thc hin ti B môn ô tô và xe chuyên dng, Vi   ng l i hc Bách khoa Hà Ni s ng dn khoa hc ca thy giáo    . Tác gi chân thành c   ng dn cùng các thy trong b     ng dn trong sut quá trình thc hin lu  11
c tp tng. Mu n l, thi gian nghiên cu còn hn ch nên các v c trình bày trong lui nhng sai sót. Tác gi s rt c  mi s      lu  c hoàn thin  Hà Ni, ngày 24   Nguy 12
. TNG QUAN 1.1.  thng treo trên ô tô H thng treo có nhim v  toàn b khc t trên các cu hoc bánh xe. M ng có các khng: thân xe (khc treo); cu xe và các bánh xe (các khc treo). H thng b cng ca h  cn gim chn. Bánh xe (lp xe) là phn t liên kt gia khc treo vng. Xét v mt dao ng, thân xe có ba h t  suy r         th ng, chuy ng lc dc, chuy ng lc ngang. Vi bánh xe chuyn  i ta có th i ta nghiên cu mô hình 1/4 nó có vai trò trong vic chn thông s t và nghiên cu v u khin h thng treo tích c có th c h thng treo mt cách toàn din, i h thng treo c n. Vì vy, mt s tác gi h bày 4 mc tiêu ca h thng treo  a) Cách ly ng ca mi vi thân xe vi m êm du.  êm dnh bi gia tng ca thân xe, xác nh ti v trí ci ngy mc tiêu này cc khi gia tc t cc tiu. b) m bu kin bám vi mng. Kh ng là thông s rt quan trng quyn kh  truyn lc dc và kh n lc ngang ca bánh xe. ng thì áp lc gia bánh xe và m n lc dc và ngang  bánh i. S  các bánh xe và ng pha. H thng treo phi c thit k sao cho phn lc này không i nhiu so vi ti trThông s  c tiêu này là s chuyn v i gia cu xe vi mng; tc là s bin dng kính ca lp. 13
c) H thng treo phi thit k sao cho ít xy rp cng gia thân xe và bánh xe, ngoài ra cn phi hn ch góc lc dc, góc lc ngang là yu t gây ra s i u các phn lc  các bánh xe. Nhng s i các lc bám dc và lc bám ngang d i qu o không mong mun ci vi các ô tô truyn thng thì v êm du là mc tiêu s m i vi các ô tô cao tc lc truyn  ng t  giá tr cn vt lý. Vì vy mc tiêu s mt ca h thng treo nm bo n nh chuyng ca ô tô. d) H thng treo phm bo không gian làm vic nh. H thng treo ph  toàn b kh c treo, nu ch   quá ln thì d n làm cho không gian treo l toán cn ch  hp. 1.1.1 Công dng, yêu cu ca h thng treo * Công dng H thng treo là h thng liên kt bánh xe và khung xe hoc v xe. Mi liên kt ca xe là mi liên ki thc hin nhng nhim v n sau: - Liên kt mm gia bánh xe và khung xe, làm gim ti trng thng m bn ng. - Truyn lc t bánh xe lên thân xe và c li,  xe có th chuyn ng, ng thm bo s chuyn dch hp lý v trí ca bánh xe so vi thùng xe. - Dp tng ca mng lên thân xe. * Yêu cu: - m bo tn s ng riêng thích hp cho phc treo (ph thuc ch y  t). -    ng h       p lên các  hn ch  p bng cao su. -  dp tng hp lý. - m bo ô tô không b nghiêng khi quay vòng hoc phanh. - m bo chiu r      t ca các tr ng ca các bánh xe 14
di. - m b    ng hc bánh xe d ng v ng hc dn ng lái. -   tin cy l  u kin s dng phù hp v    thut, ng bt ng. -  bn cao. - Giá thành thp và m phc tp ca kt cu không quá ln. - Có kh ng rung và chng n truyn t bánh xe lên thùng, v tt. 1.1.2 Các b phn trên h thng treo a. B ph hi Ch phn ni mm gia bánh xe và thùng xe, làm gim nh các ti trng tác dng t m b êm du cn thit khi di chuyn nhm bii tn s ng cho phù hp v i (khong 60  90 ln/ph). B phi có th b  bánh xe có th dch chuyng ng. B phi có các phn t ng gp là: - Nhíp; - Lò xo; - Thanh xon; - Phn t i loi khí; - B phi bng cao su; - Kiu thy khí. b. B phn gim chn Trên xe ô tô gim chc s dng vi các m + Gim và dp tt các va p truyn lên khung khi bánh xe  trên nn ng không bng phng nhm bo v c b ph      n nghi cho i s dng. + m bo dao ng ca phn không c treo  mc  nh nht, nhm làm tt s tip xúc ca bánh xe vi mt ng m bo tính  lái và  tc   15
chuyng an toàn. + Nâng cao các tính cht chuyn ng ca xe  kh   tc, kh  toàn khi chuyn ng. Gim chn có 2 loi gm: - Gim chn 1 lp v; - Gim chn 2 lp v. c. B phn dng Vi ch  m bo chuyn v t  ng th m bo kh  p nhn lc dc, ngang gia bánh xe và thùng xe, b phn d c xem xét  phn dng cn quan tâm ti các yêu cu: - m bo bánh xe dch chuyn thng trong gii hn hành trình cn thit ca bánh xe mà không gây ra chuyn v i s a bánh xe ng. - m bo truyn các lc dc, ngang và mô men t bánh xe lên thân xe. - Trng kt cu nh bn làm vic. Hin nay trên xe con h thng treo bao gm 2 nhóm chính: H thng treo ph thuc và h thc lp.  H thng treo ph thuc c  ca h thng treo ph thuc là các bánh xe lp trên mt dm cu cng hp cu xe là b ng thì dnh hình, ng hp là cu ch ng thì dm là phn v cu trong  có mt phn ca h thng truyn lc.  H thc lp c m - Hai bánh xe không lp trên mt dm cng mà là lp trên loi cu ri, s chuyn dch ca 2 bánh xe không ph thuc vào nhau. - M    c liên kt b     y s làm cho khi ng phc treo nh y mô men quán tính nh n ng êm du. 16
- H treo này không cn dm ngang nên khong không gian cho nó dch chuyn ch yu là khoy s h thc trng tâm ca xe và s c vn tc ca xe. Trong h thc lc phân ra các loi sau: - D - Dng treo Mc.Pherson; - H  dc; - H c có thanh ngang liên kt. 1.2. Tng quan h v ng ca ô tô Ngành ô tô trên th gin trên m ch to ô tô hin nay phát trin rt cao, s ng ô tô càng nhiu, vn tc ô tô nhanh c hoàn thi   êm du. Nhng phát trin t bin nhng v mi cho xã h m phá hy mng ngày càng nghiêm tr nhng nghiên cu v  hoàn thin các kt cu ca ô tô nhm nâng cao an toàn chuyng và gim ng xu cng ca ô tô vi mng là mt nhu cu cn thit ca c. Nghiên cu v ng ô tô nói riêng và v ng lc hc ô tô nói chung ngày  c quan tâm        t ca h nhiu vt, các khi c liên kt vi nhau bng các phn t c tính phi tuyn phc tp, ví d i, s va chm ca bánh xe. Vic nghiên cc tin hành t rt lâu vi công sc ca nhiu tác gin tn nhc Mitschke biên son tp trung vào tác phm ni ting c vit v ng ô tô. Tác gi  cp ht các lon vi  cp các yu t phi tuyn, v p cc c n. Khái quát v nghiên cng ta có th thy n vc sau: 17
+ Ch ng; + ng; + ng bao gm mô hình vt lý và mô hình toán hc; + Thí nghing. Nhng thành tu ca nghiên cng ô tô s giúp ích rt nhiu cho vic nghiên cu nâng cao chng êm d ng c bn ca cng trong quá trình ô tô chng. 1.3. Ch ng ng c ng có tính lch s giá  ng c  ng ô tô theo 2 ch    êm du và ti tr ng,  n tui th chi tit. Ngày nay, do nhn thc mi v  ng c  ng, các ch  c xác lp theo ch tiêu m * Ch tiêu v  êm du + Ch i vi hành khách; + Ch i vi hàng hóa. * Ch tiêu v ti trng + Ch tiêu v  bn chi tit; + Ch tiêu v m ng; + Ch tiêu v an toàn ng lc hc; + Ch tiêu v không gian b trí h thng treo. 1.3.1. Ch tiêu v  êm du  êm du chuyng là khái nim ch s cm nhn ch quan ci v ng. Cc phng vn trc tii khác nhau và    êm du (ng) là ch       o các nhà khoa h     thut, y t, bo hi  ng, k thut chng rung, chng n quan tâm. Các nhà khoa hc ch ra rng có ng xn i và hàng hóac bit làm gim kh u khin ca lái xe. Ch tiêu v  êm dc Hip hi k   18