Phần mềm thiết kế ô tô part 4

Chia sẻ: Asgfkj Aslfho | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

175
lượt xem 52
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhập các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh và điều kiện làm việc . khi bấm chọn "Dữ liệu/ Các chỉ tiêu đánh giá" sẽ hiện ra menu nhập thông số Sau khi đã chọn và nhập thông số của dẫn động phanh, chương trình cho phép người sử dụng nhập các thông số để tính bền một số chi tiết của hệ thống. Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Thông số tính bền" sẽ hiện ra menu nhập các thông số của các chi tiết tính bền (tương tự nhưở phần Tính toán thiết kế hệ thống phanh)...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phần mềm thiết kế ô tô part 4

4.2.1.4. NhËp d÷ liÖu dÉn ®éng phanh Khi bÊm chän "D÷ liÖu/ Th«ng sè hÖ thèng phanh/ DÉn ®éng phanh" sÏ hiÖn ra menu nhËp c¸c th«ng sè cña dÉn ®éng phanh: H×nh 2.4.2.3. NhËp d÷ liÖu dÉn ®éng phanh 4.2.1.5. NhËp c¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ phanh vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc Khi bÊm chän "D÷ liÖu/ C¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸" sÏ hiÖn ra menu nhËp th«ng sè: H×nh 2.4.2.4. C¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ phanh vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cho phÐp - 56 -
4.2.1.6. NhËp d÷ liÖu tÝnh bÒn Sau khi ®· chän vµ nhËp th«ng sè cña dÉn ®éng phanh, ch−¬ng tr×nh cho phÐp ng−êi sö dông nhËp c¸c th«ng sè ®Ó tÝnh bÒn mét sè chi tiÕt cña hÖ thèng. Khi bÊm chän "D÷ liÖu/ Th«ng sè tÝnh bÒn" sÏ hiÖn ra menu nhËp c¸c th«ng sè cña c¸c chi tiÕt tÝnh bÒn (t−¬ng tù nh− ë phÇn TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng phanh) 4.2.2. Xem kÕt qu¶ Sau khi ®· hoµn thµnh phÇn nhËp d÷ liÖu, ch−¬ng tr×nh sÏ tù ®éng tÝnh to¸n vµ c¸c kÕt qu¶ tÝnh sÏ ®−îc thÓ hiÖn khi ng−êi sö dông bÊm vµo phÇn "Xem kÕt qu¶" ë menu chÝnh. Khi bÊm vµo "Xem kÕt qu¶", lÇn l−ît c¸c b¶ng hiÖn kÕt qu¶ sÏ ®−îc thÓ hiÖn: H×nh 2.4.2.5. KÕt qu¶ kiÓm nghiÖm lùc vµ m«men phanh Trªn c¸c b¶ng thÓ hiÖn kÕt qu¶, ng−êi sö dông cã thÓ lùa chän "Xem tiÕp" ®Ó chuyÓn qua b¶ng kÕt qu¶ tiÕp theo, hoÆc "Quay l¹i" khi muèn xem b¶ng kÕt qu¶ tr−íc ®ã. BÊm "Tho¸t" khi kÕt thóc phÇn xem kÕt qu¶. Trong phÇn xem kÕt qu¶ kiÓm nghiÖm cã thÓ hiÖn l¹i c¸c th«ng sè xe, còng nh− th«ng sè cña hÖ thèng phanh. Tuy nhiªn quan träng nhÊt lµ b¶ng thÓ hiÖn c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n so s¸nh víi c¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ phanh còng nh− so s¸nh c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc cho phÐp. Bªn c¹nh lµ c¸c kÕt luËn (®¹t/ kh«ng ®¹t) khi so s¸nh víi tõng chØ tiªu. §iÒu nµy cho phÐp chóng ta cã thÓ ®¸nh gi¸ ®−îc hÖ thèng phanh hiÖn l¾p ®Æt trªn xe cã phï hîp vµ ®¶m b¶o ®−îc c¸c yªu cÇu khi lµm viÖc hay kh«ng. - 57 -
H×nh 2.4.2.6. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ phanh vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cho phÐp Sau khi xem xong kÕt qu¶ mµ kh«ng muèn thùc hiÖn c«ng viÖc tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm hÖ thèng phanh n÷a, th× ng−êi sö dông cã thÓ lùa chän "Tho¸t khái ch−¬ng tr×nh" ®Ó quay vÒ menu lùa chän bµi to¸n thiÕt kÕ hoÆc kiÓm nghiÖm nh− ban ®Çu ®Ó kÕt thóc phÇn "TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm hÖ thèng phanh". - 58 -
V. KÕt luËn Ch−¬ng tr×nh "TÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ kiÓm nghiÖm hÖ thèng phanh" víi giao diÖn b»ng tiÕng ViÖt th©n thiÖn, dÔ hiÓu, dÔ sö dông ®· ®¹t ®−îc mét sè kÕt qu¶ sau: - Tæng hîp ®−îc c¸c c«ng thøc vµ ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n ®· ®−îc sö dông ë ViÖt Nam trong nh÷ng n¨m qua. - X©y dùng ®−îc ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n cã giao diÖn b»ng tiÕng ViÖt dÔ hiÓu, dÔ sö dông. Ch−¬ng tr×nh nµy sÏ gióp cho c¸c kü s− chuyªn ngµnh gi¶m nhÑ ®−îc c«ng viÖc tæng hîp l¹i c¸c b−íc vµ c«ng thøc tÝnh, còng nh− gi¶m ®−îc khèi l−îng vµ thêi gian tÝnh to¸n so víi tr−íc ®©y cßn ph¶i sö dông b»ng tay. - Tæng hîp ®−îc qu¸ tr×nh tÝnh to¸n trªn mét sè c¸c kÕt cÊu cña hÖ thèng phanh hiÖn ®ang ®−îc sö dông réng r·i trªn thÞ tr−êng ViÖt Nam vµ cã thÓ ¸p dông ch−¬ng tr×nh ®Ó kiÓm nghiÖm c¸c lo¹i xe nµy, còng nh− cã thÓ dùa trªn c¬ së th«ng sè cña c¸c lo¹i xe hiÖn cã ®Ó thiÕt kÕ cho c¸c lo¹i xe ®ãng míi t¹i ViÖt Nam cã kÕt cÊu t−¬ng tù. - Ch−¬ng tr×nh cã thÓ më réng tÝnh to¸n cho mét sè kÕt cÊu cña hÖ thèng phanh kh¸c phøc t¹p h¬n nh− hÖ thèng phanh khÝ nÐn, c¸c lo¹i trî lùc phanh, ®iÒu hoµ lùc phanh, v.v... Bªn c¹nh nh÷ng mÆt ®¹t ®−îc, ch−¬ng tr×nh cßn cã mét sè khiÕm khuyÕt sau: - Ch−¬ng tr×nh x©y dùng míi tæng hîp ®−îc mét sè l−îng c¸c kÕt cÊu hiÖn cã trªn thÞ tr−êng chñ yÕu xoay quanh hÖ thèng phanh thuû lùc nªn ch−a ¸p dông ®−îc víi hÖ thèng phanh khÝ, còng nh− c¸c kiÓu trî lùc phanh, ®iÒu hoµ lùc phanh cßn ch−a ®i s©u nghiªn cøu. - C¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ phanh ch−a cã sù tæng hîp ®Ó øng dông mét c¸ch tù ®éng ho¸, ®iÒu nµy lµm h¹n chÕ kh¶ n¨ng øng dông cña ch−¬ng tr×nh trong qu¸ tr×nh ®¸nh gi¸ l¹i c¸c lo¹i xe hiÖn cã t¹i ViÖt Nam - Ch−¬ng tr×nh ch¹y trong m«i tr−êng cña phÇn mÒm Matlab 5.3, tuy ®©y lµ phÇn mÒm s½n cã vµ sö dông t−¬ng ®èi thuËn tiÖn nh−ng ph¶i cµi ®Æt phÇn mÒm nµy míi ch¹y ®−îc. - 59 -
Ch−¬ng Iii. TÝnh to¸n hÖ thèng treo I. §Æt vÊn ®Ò 1.1. Tæng qu¸t §é ªm dÞu lµ mét trong nh÷ng chØ tiªu ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l−îng cña «t«, hay nãi c¸ch kh¸c nã ®¶m b¶o cho tiÖn nghi cña con ng−êi trªn xe. §é ªm dÞu cña «t« phô thuéc rÊt nhiÒu vµo chÊt l−îng cña hÖ thèng treo l¾p ®Æt trªn xe ®ã. V× vËy hÖ thèng treo trªn «t« lµ mét hÖ thèng cã vai trß quan träng. HÖ thèng treo trªn «t« cã nhiÖm vô chñ yÕu lµ gi¶m nhÑ c¸c t¶i träng ®éng t¸c dông tõ b¸nh xe lªn khung xe vµ dËp t¾t c¸c dao ®éng ®ã, hay lµ ®¶m b¶o ®é ªm dÞu cÇn thiÕt cho xe khi chuyÓn ®éng. ViÖc ®¸nh gi¸ ®é ªm dÞu cña «t« chÝnh lµ ®¸nh gi¸ chÊt l−îng cña hÖ thèng treo trªn «t«. Mét chiÕc xe ®−îc ®¸nh gi¸ lµ tèt hay tiÖn nghi khi hÖ thèng treo cña nã ph¶i tho¶ m·n c¸c chØ tiªu vÒ ®é ªm dÞu. Khi thiÕt kÕ hÖ thèng treo ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau: - §¶m b¶o nèi mÒm phï hîp víi tÝnh ªm dÞu chuyÓn ®éng yªu cÇu, tøc lµ hÖ thèng cÇn cã tÇn sè dao ®éng riªng n»m trong giíi h¹n 60÷120 (lÇn / phót). - Gi¶m tèi thiÓu va ®Ëp cøng, h¹n chÕ xung lùc t¸c dông tõ b¸nh xe lªn khung. - §¶m b¶o hÖ sè b¸m trung b×nh cña b¸nh xe víi nÒn. - DËp t¾t nhanh dao ®éng cña th©n xe khi ®i trªn ®−êng gå ghÒ. - Träng l−îng phÇn kh«ng treo nhá. - H¹n chÕ ®Õn møc lín nhÊt c¸c chuyÓn ®éng theo ph−¬ng kh«ng mong muèn, nh»m gi÷ ®óng kh¶ n¨ng lµm viÖc cña b¸nh xe dÉn h−íng,®¶m b¶o tÝnh ®iÒu khiÓn cña «t«. - Nghiªng ngang thïng xe nhá, «t« con: 6°÷8°; «t« kh¸ch: 6°÷10°; «t« t¶i: 8°÷ 12°. - T¹i c¸c vÞ trÝ liªn kÕt víi khung vá kh«ng g©y lªn t¶i träng lín ®¶m b¶o tuæi thä cña c¸c liªn kÕt. 1.2. Ph©n lo¹i hÖ thèng treo HÖ thèng treo trªn b©t kú mét chiÕc xe nµo ®Òu cã c¸c bé phËn ®µn håi, bé phËn gi¶m chÊn vµ bé phËn dÉn h−íng. V× vËy hÖ thèng treo trªn mçi xe cã ®Æc ®iÓm kÕt cÊu riªng cña nã, bëi vËy ph−¬ng ph¸p vµ c¸ch thøc tÝnh to¸n chóng còng cã nh÷ng ®iÓm riªng biÖt. Do ®ã ®Ó cã thÓ hÖ thèng ho¸ ®−îc c¸c hÖ thèng treo chóng ta ph¶i tiÕn hµnh ph©n lo¹i vµ tæng hîp chóng. Theo bé phËn ®µn håi chia ra: - Kim lo¹i (nhÝp lµ, lß xo trô, thanh xo¾n,...) - KhÝ (èng cao su, lo¹i mµng,...) - Thuû lùc (lo¹i èng) - Cao su (lo¹i chÞu nÐn, lo¹i chÞu xo¾n) Theo ph−¬ng ph¸p dËp t¾t ch©n ®éng chia ra: - Lo¹i gi¶m chÊn thuû lùc (mét chiÒu, hai chiÒu) - Lo¹i ma s¸t c¬ (ma s¸t trong bé phËn ®µn håi, bé phËn dÉn h−íng) - 60 -
Theo s¬ ®å bé phËn dÉn h−íng chia ra: - HÖ thèng treo phô thuéc - HÖ thèng treo ®éc lËp H×nh 3.1.1. S¬ ®å tæng thÓ hÖ treo phô thuéc (a) vµ hÖ treo ®éc lËp (b) 1) Thïng xe; 2) Bé phËn ®µn håi; 3) Bé phËn gi¶m chÊn; 4) DÇm cÇu cøng; 5) C¸c ®ßn liªn kÕt cña hÖ treo 1-DÇm cÊu; 2-NhÝp l¸; 3- Quang treo; 1-Gi¶m chÊn; 2-Quang treo; 3- §ßn 4-C¬ cÊu ph¸nh; 5-Gi¶m chÊn; 6-Khíp truyÒn lùc bªn; 4-VÊu h¹n chÕ; 5-DÇm quay cÇu; 6-Khíp quay; 7-NhÝp l¸ H×nh 3.1.2. Mét sè hÖ thèng treo phô thuéc Víi sù ®a d¹ng cña tõng côm bé phËn trong hÖ thèng treo nh− trªn, chóng ta thÊy r»ng khi sö dông ph¶i ph©n lo¹i kh¸ phøc t¹p vµ víi mçi lo¹i l¹i cã c¸c qu¸ tr×nh vµ c«ng thøc tÝnh to¸n kh¸c nhau, nh− vËy lµ kh¸ phøc t¹p vµ tèn nhiÒu c«ng søc, thêi gian tÝnh to¸n l©u vµ nh− vËy lµ hiÖu qu¶ c«ng viÖc thÊp. Trong ch−¬ng tr×nh, chóng t«i tiÕn hµnh ph©n lo¹i tÝnh to¸n theo c¸c b−íc nh− sau: - B−íc 1: Chän hÖ thèng treo: phô thuéc hay ®éc lËp - B−íc 2: Chän kÕt cÊu cña hÖ thèng treo ®ã (cÇu tr−íc, cÇu sau) - 61 -
Sau khi ®· chän ®Çy ®ñ c¸c cÊu thµnh cña toµn bé hÖ thèng, ch−¬ng tr×nh sÏ tÝnh to¸n cô thÓ ®èi víi mçi lo¹i hÖ thèng treo. H×nh 3.1.3. Mét sè lo¹i gi¶m chÊn hiÖn ®ang ®−îc sö dông réng r·i ë ViÖt Nam a) Gi¶m chÊn cña h·ng Fistel b) C¸c côm van cña gi¶m chÊn T27, T32 cña h·ng Boge a) b) 1.3. NhiÖm vô Ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ kiÓm nghiÖm hÖ thèng treo thùc hiÖn nh÷ng nhiÖm vô sau: a. Víi bµi to¸n thiÕt kÕ: - TÝnh to¸n c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña hÖ thèng. - KiÓm tra bÒn c¸c chi tiÕt quan träng cña hÖ thèng. b. Víi bµi to¸n kiÓm nghiÖm: - KiÓm tra ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña hÖ thèng (tÇn sè dao ®éng, ®é ªm dÞu) - KiÓm tra bÒn c¸c chi tiÕt quan träng cña hÖ thèng. - §¸nh gi¸ hÖ thèng theo c¸c chØ tiªu vÒ ®é ªm dÞu. - 62 -
II. C¸c b−íc tÝnh to¸n: 2.1. Víi bµi to¸n thiÕt kÕ: Yªu cÇu ®Æt ra ®èi víi bµi to¸n thiÕt kÕ lµ cho c¸c th«ng sè kü thuËt cña xe, cho ®iÒu kiÖn lµm viÖc, chóng ta tÝnh to¸n c¸c th«ng sè kü thuËt c¬ b¶n cña hÖ thèng treo, sau ®ã chän vµ kiÓm tra qu¸ tr×nh lµm viÖc cña hÖ thèng treo ®ã tho¶ m·n c¸c tiªu chuÈn vÒ bÒn vµ ªm dÞu cho phÐp. Qui tr×nh tÝnh to¸n gåm c¸c b−íc sau: - TÝnh c¸c th«ng sè dao ®éng cña b¸nh xe: tÇn sè dao ®éng, ®é vâng tÜnh, ®é vâng ®éng, ®é cøng s¬ bé cña nhÝp. - TÝnh to¸n bé phËn ®µn håi (nhÝp): + X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña nhÝp: sè l¸, chiÒu dµy, bÒ réng, chiÒu dµi cña mçi l¸ nhÝp. +TÝnh ®é cøng chÝnh x¸c cña khèi nhÝp vµ kiÓm tra l¹i tÇn sè dao ®éng riªng cña khèi nhÝp. + TÝnh bÒn nhÝp. - TÝnh to¸n bé phËn gi¶m chÊn (nÕu cã): + X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña gi¶m chÊn: ®−êng kÝnh xi lanh, hµnh tr×nh lµm viÖc piston. + TÝnh to¸n c¸c van vµ lß xo trong gi¶m chÊn. + TÝnh nhiÖt vµ tÝnh bÒn gi¶m chÊn. 2.1.1. TÝnh c¸c th«ng sè dao ®éng cña b¸nh xe: 2.1.1.1. §èi víi nhÝp ®¬n a. X¸c ®Þnh t¶i träng ®Æt lªn nhÝp M: Môc ®Ých cña viÖc thiÕt kÕ lµ tÝnh to¸n bé nhÝp ë mçi b¸nh xe ë cÇu tr−íc vµ cÇu sau (gi¶ sö c¸c nhÝp cña b¸nh xe bªn tr¸i vµ bªn ph¶i cña mçi cÇu lµ gièng nhau). V× vËy ban ®Çu chóng ta ph¶i cã t¶i träng ®Æt lªn mçi bé nhÝp ë c¸c b¸nh xe. §èi víi nhÝp ®¬n ®Æt t¹i b¸nh xe, t¶i träng tÝnh to¸n lµ khèi l−îng ®−îc treo ®Æt trªn nhÝp ë mçi b¸nh xe cÇu tr−íc vµ cÇu sau. b. TÇn sè dao ®éng: TÇn sè dao ®éng cña bé nhÝp ®−îc chän s¬ bé ban ®Çu: §èi víi xe du lÞch: n = 60 - 85 lÇn/phót §èi víi xe t¶i: n = 85 - 120 lÇn/phót c. TÇn sè dao ®éng gãc ω: πn TÇn sè dao ®éng gãc ω ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: ω = (lÇn/s) (3.1.1) 30 d. §é cøng s¬ bé cña khèi nhÝp C: §é cøng s¬ bé cña khèi nhÝp: C = M.ω2.10-3 (kG/cm) (3.1.2) - 63 -
e. §é vâng tÜnh ft: M §é vâng tÜnh: f t = (cm) (3.1.3) C g. §é vâng ®éng fd: §é vâng ®éng: fd = (0,7 ÷ 0,8)ft (cm) (3.1.4) h. §é vâng tæng céng fp: §é vâng tæng céng: fp = ft + fd (cm) (3.1.5) 2.1.1.2. §èi víi nhÝp kÐp a. Ph©n t¶i cho nhÝp kÐp §èi víi nhÝp kÐp ë b¸nh xe th× ta ph¶i ph©n t¶i cho nhÝp chÝnh vµ nhÝp phô. Tr×nh tõ ph©n t¶i cho nhÝp kÐp nh− sau: - X¸c ®Þnh ®é cøng s¬ bé cña nhÝp chÝnh ë chÕ ®é kh«ng t¶i: Cc = Mkt.ω02.10-3 (kG/cm) (3.1.6) Trong ®ã: Mkt: khèi l−îng ®−îc treo ®Æt lªn mçi b¸nh xe ë chÕ ®é kh«ng t¶i (kG) πn 0 ω0 = (lÇn/s) (3.1.7) 30 víi n0: tÇn sè dao ®éng cña nhÝp ë chÕ ®é kh«ng t¶i (lÇn/phót) M kt - §é vâng tÜnh cña nhÝp ë chÕ ®é kh«ng t¶i: f t = (cm) (3.1.8) Cc - §é vâng cña khèi nhÝp khi nhÝp phô b¾t ®Çu lµm viÖc: f0 ≈ 1,2.ft (cm) (3.1.9) - T¶i träng t¸c dông lªn khèi nhÝp khi nhÝp phô b¾t ®Çu lµm viÖc: Z0 = Cc . f0 (kG) (3.1.10) πn - TÇn sè dao ®éng gãc cña khèi nhÝp ë chÕ ®é toµn t¶i: ω = (lÇn/s) (3.1.11) 30 víi n: tÇn sè dao ®éng cña nhÝp ë chÕ ®é toµn t¶i (lÇn/phót) - §é cøng toµn bé cña khèi nhÝp: C = M.ω2.10-3 (kG/cm) (3.1.12) Trong ®ã M lµ khèi l−îng ®−îc treo ®Æt lªn b¸nh xe ë chÕ ®é toµn t¶i (kG) - §é cøng cña nhÝp phô: CP = C - Cc (kG/cm) (3.1.13) 2 ⎛ 300 ⎞ - §é vâng tÜnh cña nhÝp lóc ®Çy t¶i: f tt = ⎜ ⎟ (cm) (3.1.14) ⎝n⎠ - T¶i träng lín nhÊt t¸c dông lªn nhÝp phô: ZPmax = CP(ftt - f0) (kG) (3.1.15) - T¶i träng lín nhÊt t¸c dông lªn nhÝp chÝnh: Zcmax = M - ZPmax (kG) (3.1.16) Sau khi ®· ph©n t¶i s¬ bé cho nhÝp chÝnh vµ nhÝp phô ta míi tiÕn hµnh c¸c qu¸ tr×nh x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè dao ®éng cho tõng bé nhÝp (chÝnh, phô) b. TÇn sè dao ®éng: - 64 -
TÇn sè dao ®éng cña nhÝp chÝnh vµ nhÝp phô còng ®−îc chän s¬ bé nh− ë nhÝp ®¬n. c. TÇn sè dao ®éng gãc ω: πn TÇn sè dao ®éng gãc ω ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: ω = (lÇn/s) (3.1.17) 30 d. §é vâng tÜnh ft: 2 ⎛ 300 ⎞ §é vâng tÜnh ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: f t = ⎜ ⎟ (cm) (3.1.18) ⎝n⎠ e. §é vâng ®éng fd: §é vâng ®éng: fd = (0,7 ÷ 0,8)ft (cm) (3.1.19) g. §é vâng tæng céng fp: §é vâng tæng céng: fp = ft + fd (cm) (3.1.20) h. §é cøng s¬ bé cña nhÝp C: M §é cøng s¬ bé cña nhÝp C: C = (kG/cm) (3.1.21) ft 2.1.2. TÝnh to¸n bé phËn ®µn håi 2.1.2.1. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña nhÝp: a. X¸c ®Þnh chiÒu dµi l¸ nhÝp gèc: ChiÒu dµi l¸ nhÝp gèc: L = K.la (cm) (3.1.22) Trong ®ã: K: hÖ sè kinh nghiÖm. K = 0,4 - 0,55 la: chiÒu dµi c¬ së cña xe (cm) b. X¸c ®Þnh chiÒu dµy c¸c l¸ nhÝp: ChiÒu dµy h cña c¸c l¸ nhÝp ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: 2α p (l1 − 0,5d c )(l1a − 0,5d c )σ max h= (m) (3.1.23) 3Ef p Trong ®ã: αp: hÖ sè biÕn d¹ng cña nhÝp. αp = 1,2 - 4. dc: Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 bul«ng quang nhÝp (cm) l1: Nöa chiÒu dµi l¸ nhÝp gèc l1a = l1 = L/2 (nhÝp ®èi xøng) fp: ®é vâng tæng céng cña bé nhÝp (cm) σmax: øng suÊt cùc ®¹i cho phÐp (kG/cm2) E: m«®un ®µn håi cña vËt liÖu (E=2,1.106 kG/cm2) c. BÒ réng cña c¸c l¸ nhÝp: b BÒ réng b cña c¸c l¸ nhÝp ®−îc chän sao cho 6 < < 10 (3.1.24) h - 65 -
d. Sè l¸ nhÝp: 12J p Sè l¸ nhÝp n ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: n = (3.1.25) bh 3 Trong ®ã: b: bÒ réng cña c¸c l¸ nhÝp h: chiÒu dµy cña c¸c l¸ nhÝp Jp: m« men qu¸n tÝnh tæng céng cña bé nhÝp: α p C(l1a l1 ) 2 Jp = (cm4) (3.1.26) 3EL e. X¸c ®Þnh chiÒu dµi c¸c l¸ nhÝp: ChiÒu dµi l¸ nhÝp thø k ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: lk = lk-1 - xk-1 (cm) (3.1.27) Trong ®ã: lk: chiÒu dµi l¸ nhÝp thø k (cm) lk-1: chiÒu dµi l¸ nhÝp thø k-1 (cm) xk-1: ®é chªnh lÖch chiÒu dµi gi÷a 2 l¸ nhÝp thø k vµ k-1 ®Ó ®¶m b¶o ph©n bè øng suÊt hîp lý nhÊt. xk-1 ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: γ k K p (l1 − 0,5d c )J k xk = (cm) (3.1.28) k ∏ β .J i p i=2 Trong ®ã: l1: Nöa chiÒu dµi l¸ nhÝp gèc (cm) dc: Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 bul«ng quang nhÝp (cm) bkh3 Jk: m« men qu¸n tÝnh cña l¸ nhÝp thø k, J k = k (cm4) (3.1.29) 12 Jp: m« men qu¸n tÝnh tæng céng cña bé nhÝp (cm4) γk: hÖ sè ph©n bè øng suÊt cã gi¸ trÞ trong b¶ng: Gi¸ trÞ γk Lo¹i nhÝp L¸ gèc L¸ sè 2 L¸ sè 3 Cßn l¹i C¸c l¸ cã chiÒu dµi kh¸c nhau 0,6 - 0,8 0,7 - 0,9 0,9 - 1 1 L¸ thø hai dµi b»ng l¸ gèc 0,6 - 0,8 0,6 - 0,8 0,7 - 0,9 1 Kp: hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña l¸ nhÝp cuèi cïng ®Õn sù t¨ng øng suÊt: - 66 -
⎛ J ⎞ Jp K p = ⎜1 − α p k ⎟ (3.1.30) ⎜ Jp ⎟ Jp − Jk ⎝ ⎠ βi: hÖ sè tÝnh to¸n theo c«ng thøc: l i −1 − 0,5d c l1 − 0,5d c J i −1 K p βi = − (3.1.31) l i − 0,5d c l i − 0,5d c i −1 ∏βk J p k =2 2.1.2.2. TÝnh chÝnh x¸c ®é cøng vµ ®é vâng cña khèi nhÝp Gi¶ thuyÕt tÝnh to¸n theo ph−¬ng ph¸p Parkhilopxki: - NhÝp l¸ ®−îc cÊu tróc thµnh bã cã b¸n kÝnh cong khi chÕ t¹o thay ®æi - Lùc t¸c dông tõ l¸ nµy sang l¸ kh¸c chØ ®Æt t¹i ®Çu mót - Quan hÖ biÕn d¹ng vµ chuyÓn vÞ tu©n theo ®Þnh luËt Huc - Trong tÝnh to¸n coi c¸c l¸ nhÝp mét ®Çu bÞ ngµm t¹i quang nhÝp vµ l¸ nhÝp chØ chÞu uèn P=Q/2 l1 l2 a2 l3 a3 ln- ln-1 an- ln an- an an+1 H×nh 3.2.1. S¬ ®å tÝnh to¸n nhÝp a. §é cøng cña nhÝp §é cøng cña khèi nhÝp (®èi xøng) ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: 6E C = α k =n (3.1.32) ∑a ( y k − y k +1 ) 3 k +1 k =1 Trong ®ã: α: hÖ sè thùc nghiÖm α = 0,85 E: m«®un ®µn håi cña vËt liÖu (E = 2,1.106 kG/cm2) ak = l1 - lk (cm) (h×nh 3.2.1) 1 yk ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: Yk = (3.1.33) k ∑J i i =1 - 67 -
Ji lµ m« men qu¸n tÝnh cña l¸ nhÝp thø i b. TÝnh ®é vâng tÜnh: §é vâng tÜnh cña nhÝp ft cho nhÝp ®èi xøng: k=n Qn ∑a ft = ( y k − y k +1 ) (cm) 3 (3.1.34) k +1 6E k =1 c. KiÓm tra l¹i tÇn sè dao ®éng riªng cña khèi nhÝp 300 TÇn sè dao ®éng riªng ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: n = (lÇn/phót) (3.1.35) ft 2.1.2.3. TÝnh bÒn nhÝp: a. TÝnh ph¶n lùc t¹i c¸c l¸ nhÝp lk Xk-1 Xk ak+1 Xk lk+1 Xk ak+2 Xk+1 lk+2 Xk+2 H×nh 3.2.2. S¬ ®å lùc t¸c dông lªn l¸ nhÝp HÖ ph−¬ng tr×nh tÝnh to¸n ph¶n lùc cña bé nhÝp: ⎧A 2 P + B 2 X 2 + C 2 X 3 = 0 ⎪A X + B X + C X = 0 ⎪32 3 3 3 4 ⎨ (3.1.36) ⎪............................... ⎪A n X n −1 + B n X n = 0 ⎩ Trong ®ã: 3 ⎛l ⎞ ⎛l ⎞ J ⎛l ⎞ ⎛ J⎞ A k = 0,5 k ⎜ 3 k −1 − 1⎟ , B k = −⎜1 + k ⎟ , C k = 0,5⎜ k +1 ⎟ .⎜ 3. k − 1⎟ (3.1.37) J k −1 ⎜ l k ⎟ ⎜ J k −1 ⎟ ⎜l ⎟ ⎜l ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ k⎠ ⎝ k +1 ⎠ Jk: M«men qu¸n tÝnh cña l¸ nhÝp thø k lk: chiÒu dµi l¸ nhÝp thø k Gi¶i hÖ ph−¬ng tr×nh (3.1.36) b»ng ph−¬ng ph¸p thÕ ta sÏ cã ®−îc ph¶n lùc t¹i c¸c l¸ nhÝp. b. TÝnh øng suÊt tÜnh t¹i c¸c l¸ nhÝp Thanh chÞu lùc uèn d−ãi t¸c dông cña c¸c lùc Xk, do vËy øng suÊt cña mét l¸ nhÝp ®−îc tÝnh theo hai tiÕt diÖn t¹i ngµm σ ukG vµ t¹i chç tùa σ TU cña nhÝp n»m kÒ: N uk - 68 -
l X − l k +1 X k +1 NG M uk σ uk = =k k NG (kG/cm2) (3.1.38) NG bkh 2 Wuk k 6 M TU (l k − l k +1 )X k σ TU = = uk (kG/cm2) (3.1.39) uk TU 2 Wuk bkh k 6 c. TÝnh øng suÊt ®éng cho l¸ nhÝp: HÖ sè t¶i träng ®éng K® cña bé nhÝp l¸ th−êng chän trong kho¶ng K® =1,8 - 2,2. øng suÊt ®éng tÝnh theo c«ng thóc: σ® = K®.σt (kG/cm2) (3.1.40) 2.1.3. TÝnh to¸n bé phËn gi¶m chÊn (gi¶m chÊn thuû lùc) Gi¶m chÊn ®−îc sö dông trªn hÖ thèng treo ®éc lËp hiÖn nay th«ng th−êng lo¹i gi¶m chÊn èng thuû lùc (1 chiÒu, 2 chiÒu). Th«ng th−êng c¸c h·ng ®· chÕ t¹o c¸c lo¹i gi¶m chÊn nµy, bëi vËy viÖc tÝnh to¸n gi¶m chÊn thùc chÊt lµ chän gi¶m chÊn sau ®ã kiÓm tra ®iÒu kiÖn lµm viÖc vµ tÝnh bÒn gi¶m chÊn. B¶ng tham kh¶o chän gi¶m chÊn: KÝch th−íc (mm) Sö dông cho H·ng Hµnh tr×nh lµm Lo¹i KiÓu viÖc hgc (mm) φtrôc (dt) φpison (d) φvá (D) Xe con Xe t¶i T27 11 27 38,3 300 x T32 11 32 45,3 350 x BOGE T40 15 40 57 400 x T50 20 50 72 400 x Hai líp vá T70 28 70 110 450 x S26 11 26 38,4 300 x S30 11 30 44 350 x T36 15 36 55 450 x F&S T45 17 45 65 450 x T55 17 55 80 400 x T70 22 70 95 400 x B36 11 36 40 320 x Bilstein B46 11 46 50 400 x x Mét líp vá B60 14 60 65 450 x ET36 11 36 40 300 x BOGE F&S ET45 11 45 58 350 x TR36 11 36 40 300 x TR46 11 46 50 350 x - 69 -
Sau khi chän gi¶m chÊn cÇn thiÕt tiÕn hµnh tÝnh l¹i tû sè truyÒn bè trÝ gi¶m chÊn i sao cho kh¶ n¨ng dËp t¾t dao ®éng lµ tèt nhÊt b»ng c¸ch bè trÝ c¸c gãc nghiªng gi¶m chÊn phï hîp. 2.1.3.1. X¸c ®Þnh hÖ sè c¶n ë hµnh tr×nh nÐn vµ tr¶ a. Tû sè truyÒn cña gi¶m chÊn: Tû sè truyÒn cña gi¶m chÊn i ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: 1 i= (3.1.41) cos δ. cos θ Trong ®ã: δ vµ θ lµ c¸c gãc ®Æt cña gi¶m chÊn trong hai mÆt ph¼ng däc vµ ngang. b. HÖ sè c¶n cña gi¶m chÊn trong hµnh tr×nh nÐn nhÑ, tr¶ nhÑ: 2 Mω Ψ n Kn = (kG.s/m) (3.1.42) i2 2MωΨtr K tr = (kG.s/m) (3.1.43) i2 Trong ®ã: M: träng l−îng phÇn ®−îc treo (kG.s2/m) i: tû sè truyÒn cña gi¶m chÊn (®· x¸c ®Þnh ë trªn) πn ω: tÇn sè dao ®éng gãc. ω = (rad/s) 30 n: tÇn sè dao ®éng cña phÇn treo ψn, ψtr: c¸c hÖ sè kh«ng chu kú ë hµnh tr×nh nÐn, tr¶. Th«ng th−êng ψtr = 3ψn (3.1.44) ψ∑ = ψn + ψtr. Theo kinh nghiÖm ψ∑ = 0,25 - 0,45 c. HÖ sè c¶n cña gi¶m chÊn trong hµnh tr×nh nÐn m¹nh, tr¶ m¹nh: C¸c hÖ sè c¶n cña gi¶m chÊn ë hµnh tr×nh nÐn m¹nh vµ tr¶ m¹nh th−êng ®−îc chän theo kinh nghiÖm: Knm = 0,6 Kn Ktrm = 0,6 Ktr (3.1.45) 2.1.3.2. X¸c ®Þnh lùc c¶n sinh ra trong gi¶m chÊn: a. Hµnh tr×nh nÐn nhÑ, tr¶ nhÑ: Lùc c¶n nÐn nhÑ: Pn = Kn.v1 Lùc c¶n tr¶ nhÑ: Ptr = Ktr.v1 (3.1.46) trong ®ã v1: tèc ®é dÞch chuyÓn cña gi¶m chÊn khi van gi¶m t¶i b¾t ®Çu më. v1 ≈ 0,3 m/s. b. Hµnh tr×nh nÐn m¹nh, tr¶ m¹nh: Lùc c¶n nÐn m¹nh: Pnm = Pn + Knm.(v2 -v1) Lùc c¶n tr¶ m¹nh: Ptrm = Ptr + Ktrm.(v2 -v1) (3.1.46) trong ®ã v2: tèc ®é dÞch chuyÓn cña gi¶m chÊn khi van gi¶m t¶i më hoµn toµn. v2 ≈ 0,6 m/s. - 70 -
2.1.3.3. KiÓm tra ®iÒu kiÖn truyÒn nhiÖt: * C«ng suÊt to¶ nhiÖt cña gi¶m chÊn: NQmax = αS(Tmax - Tmt)/t (kGm/s) (3.1.47) Trong ®ã: v: vËn tèc dÞch chuyÓn cña piston (m/s). v ≈ 0,3 m/s. α: hÖ sè truyÒn nhiÖt: α = (50-70).427 kGm/m2.®é.giê Tmt: nhiÖt ®é m«i tr−êng, ë ViÖt Nam lÊy b»ng 35oC. Tmax: nhiÖt ®é lín nhÊt cña gi¶m chÊn, lÊy b»ng 120-130oC S: diÖn tÝch vá ngoµi cña gi¶m chÊn ⎛D ⎞ S = πD⎜ + L gc ⎟ (m2) (3.1.48) ⎝2 ⎠ D: §−êng kÝnh ngoµi cña gi¶m chÊn Lgc : ChiÒu dµi phÇn chøa dÇu cña gi¶m chÊn. Lgc = 2hgc + (3 - 5)d * C«ng suÊt sinh ra khi gi¶m chÊn lµm viÖc víi lùc c¶n lín nhÊt: NPmax = γ1.β.hgc.P.ω (kGm/s) (3.1.49) Trong ®ã: γ1: HÖ sè t¨ng n¨ng l−îng søc c¶n. γ1 = 1,5 β: HÖ sè thu n¨ng l−îng. β = (0,05 - 0,15) hgc: hµnh tr×nh lµm viÖc cña gi¶m chÊn (m) P: lùc c¶n cùc ®¹i sinh ra khi lµm viÖc cña gi¶m chÊn (kG) ω: tÇn sè dao ®éng gãc cña hÖ thèng treo (rad/s) * KiÓm tra ®iÒu kiÖn truyÒn nhiÖt: NQmax > NPmax (3.1.50) 2.1.3.4. KiÓm bÒn gi¶m chÊn: a. KiÓm bÒn xilanh gi¶m chÊn Xilanh gi¶m chÊn chÞu kÐo, nÐn. Theo søc bÒn vËt liÖu, øng suÊt t−¬ng ®−¬ng xi lanh gi¶m chÊn ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: σ td = σ 2 + σ 2 − σ k σ n ≤ [σ] (3.1.51) k n * σk: øng suÊt kÐo xilanh do lùc Pmax g©y ra: Pmax KdZ σk = = (3.1.52) πd(D − d ) πd(D − d ) * σn: øng suÊt do ¸p lùc dÇu g©y ra: Ptr max .d σn = (3.1.53) D−d Trong ®ã: - 71 -
Z: t¶i träng t¸c dông lªn gi¶m chÊn (N) (träng l−îng phÇn ®−îc treo) Kd: HÖ sè t¶i träng ®éng (Kd = 1,75) d: §−êng kÝnh xi lanh (®−êng kÝnh piston) (m) D: §−êng kÝnh ngoµi xi lanh (m) Ptrmax: Lùc c¶n cña dÇu trong hµnh tr×nh tr¶ * [σ]: øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu lµm xi lanh. Víi xilanh d−îc lµm tõ thÐp 42CrMS4, [σb] = 840 MPa. Chän hÖ sè an toµn lµ 1,5, ta cã: [σ n ] = [σ b ] = 560 (MPa) 1,5 [σ X ] = [σ n ] = 373 (MPa) 1,5 øng suÊt t−¬ng ®−¬ng cho phÐp: [σ td ] = [σ n ]2 + [σ X ]2 = 560 2 + 373 2 = 672 (MPa) = 6720 kN/m2 b. KiÓm bÒn thanh ®Èy piston gi¶m chÊn Thanh ®Èy piston gi¶m chÊn chÞu kÐo. 4.Pmax 4K d Z ≤ [σ k ] σk = = (3.1.54) πd πd 2 2 td td 2.2. Víi bµi to¸n kiÓm nghiÖm: Yªu cÇu víi bµi to¸n kiÓm nghiÖm lµ víi xe ®· cã ®Çy ®ñ c¸c th«ng sè kü thuËt chung vµ c¸c th«ng sè cña hÖ thèng treo, chóng ta kiÓm tra bÒn c¸c chi tiÕt cña hÖ thèng vµ ®¸nh gi¸ ®é ªm dÞu cña hÖ thèng. Qui tr×nh tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm gåm c¸c b−íc sau: - TÝnh ®é cøng nhÝp. - TÝnh bÒn nhÝp. - KiÓm tra ®é ªm dÞu. - TÝnh bÒn vµ tÝnh nhiÖt gi¶m chÊn (nÕu cã) 2.2.1. TÝnh chÝnh x¸c ®é cøng vµ ®é vâng cña khèi nhÝp Gi¶ thuyÕt tÝnh to¸n theo ph−¬ng ph¸p Parkhilopxki: - NhÝp l¸ ®−îc cÊu tróc thµnh bã cã b¸n kÝnh cong khi chÕ t¹o thay ®æi - Lùc t¸c dông tõ l¸ nµy sang l¸ kh¸c chØ ®Æt t¹i ®Çu mót - Quan hÖ biÕn d¹ng vµ chuyÓn vÞ tu©n theo ®Þnh luËt Huc - Trong tÝnh to¸n coi c¸c l¸ nhÝp mét ®Çu bÞ ngµm t¹i quang nhÝp vµ l¸ nhÝp chØ chÞu uèn - 72 -
P=Q/2 l1 l2 a2 l3 a3 ln- ln-1 an- ln an- an an+1 H×nh 3.2.1. S¬ ®å tÝnh to¸n nhÝp 2.2.1.1. §é cøng cña nhÝp §é cøng cña khèi nhÝp (®èi xøng) ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: 6E C = α k =n (3.2.1) ∑a ( y k − y k +1 ) 3 k +1 k =1 Trong ®ã: α: hÖ sè thùc nghiÖm α = 0,85 E: m«®un ®µn håi cña vËt liÖu (E = 2,1.106 kG/cm2) ak = l1 - lk (cm) (h×nh 3.2.1) 1 Yk ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: Yk = (3.2.2) k ∑J i i =1 Ji lµ m« men qu¸n tÝnh cña l¸ nhÝp thø i 2.2.1.2. TÝnh ®é vâng tÜnh: §é vâng tÜnh cña nhÝp ft cho nhÝp ®èi xøng: k=n Qn ∑a ft = ( y k − y k +1 ) (cm) 3 (3.2.3) k +1 6E k =1 2.2.2. TÝnh bÒn nhÝp (t−¬ng tù nh− ë phÇn thiÕt kÕ) 2.2.3. KiÓm tra l¹i ®é ªm dÞu cña hÖ thèng treo TÇn sè dao ®éng riªng cña khèi nhÝp ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 300 n= (lÇn/phót) (3.2.4) ft 2.2.4. TÝnh bÒn vµ tÝnh nhiÖt gi¶m chÊn (nÕu cã): (t−¬ng tù nh− ë phÇn thiÕt kÕ) - 73 -