Phần I: Phần mở đầu - Giới thiệu chung về hệ thống treo
Phần II: Tính tải trọng mới khi nâng tải từ 5 tấn lên 7 tấn với hệ treo cũ.
Phần III: Cải tiến hệ thống treo trước Xe ầẩậ 130
Phần IV: Kiểm nghiệm và cải tiến giảm chấn xe ầẩậ 130.
Phần V: Bảo dưỡng và sửa chữa kỹ thuật hệ thống treo.
4. Các loại bản vẽ đồ thị (ghi rõ tên và kích thước các bản vẽ):
- 06 bản vẽ A0.
+ Bố trí chung
+ Hệ thống treo cũ
+ Hệ thống treo cải tiến
+ Biểu đồ mômen
+ Giảm chấn và cải tiến giảm chấn
+ Bản vẽ chi tiết
63 trang |
Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 2832 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế cải tiến hệ thống treo zil130, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nhiệm vụ
Thiết kế tốt nghiệp
Họ và tên:
Lớp: Ôtô Khoá:
Ngành học: Động lực.
1. Đầu đề thiết kế:
thiết kế cải tiến hệ thống treo zil130
2. Các số liệu ban đầu:
Tham khảo xe theo xe thực tế.
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Phần I: Phần mở đầu - Giới thiệu chung về hệ thống treo
Phần II: Tính tải trọng mới khi nâng tải từ 5 tấn lên 7 tấn với hệ treo cũ.
Phần III: Cải tiến hệ thống treo trước Xe ЗИЛ á 130
Phần IV: Kiểm nghiệm và cải tiến giảm chấn xe ЗИЛ á 130.
Phần V: Bảo dưỡng và sửa chữa kỹ thuật hệ thống treo.
4. Các loại bản vẽ đồ thị (ghi rõ tên và kích thước các bản vẽ):
- 06 bản vẽ A0.
+ Bố trí chung
+ Hệ thống treo cũ
+ Hệ thống treo cải tiến
+ Biểu đồ mômen
+ Giảm chấn và cải tiến giảm chấn
+ Bản vẽ chi tiết
phần I - phần mở đầu
lời nói đầu
Ngày nay với sự phát triển nhảy vọt của các ngành kinh tế, ngành giao thông vận tải là một trong những ngành rất được chú trọng nhằm đáp ứng ngày càng cao về vận chuyển hàng hoá và phương tiện đi lại của hàng khách.
ở nước ta hiện nay điều kiện về đường xá đã dần được cải thiện tốt hơn, do đo khi ôtô di chuyển cũng êm dịu hơn. Nhưng đối với các loại xe tải phục vụ cho việc vận chuyển hàng hoá thì thường vẫn phải làm việc trong những vùng chưa có điều kiện tu sửa tốt.
Do đó việc đảm bảo xe khi di chuyển đạt về chỉ tiêu êm dịu, ổn dịnh chuyển động ở cả 2 loại đường tốt và sấu là điều kiện cần được quan tâm đến khi thiết kế.
Trong đồ án tốt nghiệp này em được giao nhiệm vụ "Thiết kế và cải tiến hệ thống treo trước của xe ZIL- 130"để có thể cải thiện 1 phần nào điều kiện làm việc của xe nhằm dảm bảo được sự thích ứng được với các loại đường nói trên mà vẫn đạt được các yêu cầu thiết yếu đôí với một hệ thống treo.
- Độ võng tĩnh (ft) nằm trong giới hạn đủ đảm bảo được tần số dao động riêng của vỏ xe, độ võng tĩnh phải đủ để đảm bảo vận tốc chuyển động của ôtô trên đường xấu nằm trong giới hạn cho phép.
- Động học của bánh xe dẫn hướng vẫn giữ đúng khi các bánh xe dẫn hướng dịch chuyển trong mặt phăng thẳng đứng.
- Đập tắt nhanh các dao đông của vỏ xe.
- Giảm tối đa những tác động từ mặt đường lên xe.
- Các thông số thiết kế được lấy dựa trên xe tham khảo ZIL - 130.
phần I
phần mở đầu
giới thiệu chung về hệ thống treo:
Trên ôtô khi chuyển động có nhiều tính năng đặc trưng:
- Tính năng thông qua.
- Tính êm dịu vận hành.
- Tính kinh tế nhiên liệu.
- Tính ổn định và an toàn khi chuyển động.
Ngày nay với sự phát triển của ngành ôtô, người ta đang gắng tập trung vào cải thiện tính êm dịu vận hành và ổn định khi chuyển động, nhằm tạo cho con người cảm giác thoả mái nhất khi ngồi trên xe. Đảm bảo cho xe làm việc trên đường gồ ghề, giảm được tải trọng động phát sinh đối với hệ thống treo và ảnh hưởng đến tính ổn định.
Ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng sẽ phát sinh dao động, những dao động này ảnh hưởng trực tiếp đến con người và tuổi thọ của xe.
Theo con số thống kê thì khi xe chạy trên đường gồ ghề so với xe chạy trên đường bằng phẳng thì tốc độ trung bình giảm 40% -50% . Quảng đường xe chạy giữa 2 kỳ đại tu giảm 35- 40%, giá thành vận chuyển tăng 40-50%. Ngoài ra nếu con người ở trong tình trang bị rung, xóc liên tục sẽ phát sinh ra tiếng ồn ở hệ thống treo, làm ảnh hưởng tuổi thọ của các cụm, chi tiết và hệ thống trên xe, đặc biệt là hệ thống treo.
I- Cơ sở lý thuyết:
+ Tần số dao động thích hợp:
Con người từ nhỏ quen với bước đi, quen với nhịp điệu của nó, tính trung bình trong 1 phút con ngưòi thực hiện từ 60- 90 bước đi. Người ta quan niệm rằng con người thực hiện 1 bước đi tức là thực hiện 1 dao đông. ứng với bước đi là 0,5- 0,7(m)và trong 1 giờ đi được khoảng 4-6 (km), tuỳ theo tầm vóc của con người. Ôtô có chuyển động êm dịu là khi chạy trên mọi loại đường dao động của xe phát sinh có tần số n = 60- 90 dao động trong 1 phút.
- Gia tốc thích hợp:
Phương pháp đánh giá êm dịu, chuyển động này dựa vào gia tốc thẳng đứng của dao động khi ôtô chạy và số lần va đập lên ụ đỡ do mấp mô bề mặt đường gây ra trong 1 (km) quãng đường xe chạy.
Để đánh giá độ êm dịu chuyển động và sự giảm tải trọng động. Người ta cho xe chạy trên 1 quảng đường nhất định.
Trong khi đó dụng cụ ghi đặt trên xe sẽ ghi lại số lần dao động của gia tốc thẳng đứng của dao động, từ đó xác định được độ võng tĩnh của hệ thống treo.
II- Các phần tử của hệ thống treo:
Hệ thống treo là tổ hợp các cơ cấu thực hiện liên kết các bánh xe với khung xe (hoặc vỏ xe) để đảm bảo độ êm dịu và an toàn chuyển động trên cơ sở tạo các dao động của thân xe và bánh xe theo ý muốn và giảm các tải trọng va đập cho xe khi xe chuyển động trên địa hình không bằng phẳng. Ngoài ra hệ thống treo còn dùng để truyền các lực và mô men tác động giữ bánh xe và khung xe (vỏ xe).
Hệ thống treo hoàn chỉnh gồm 3 bộ phận chính với các chức năng riêng biệt.
+ Bộ phận đàn hồi: Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung xe các lực thẳng
đứng từ đường, giảm tải trọng động và bảo đảm độ êm dịu chuyển động cho ôtô khi chuyển động trên các đoạn đường khác nhau.
- Bộ phận đàn hồi thường được sử dụng bằng kim loại: Nhíp lá, lò xo, thanh xoắn.
+ Bộ phận hướng: Có mục đích xác định tính chất động học chuyển động của bánh xe với khung xe và ảnh hưởng tới tính ổn định và tính quay vòng của ôtô. Đồng thời góp phần vào việc truyền lực kéo, lực phanh, lực bền và các mô men phản lực của chúng lên khung hoặc vỏ xe.
+ Giảm chấn:
Giảm chấn dùng để dập tắt các dao động của thân xe và bánh xe bằng cách biến năng lượng cơ gao động thành nhiệt.
ở trên các xe hiện nay, giảm chấn sử dụng phổ biến là thuỷ lực. Giảm chấn thuỷ lực là bộ phận quan trọng của hệ thống treo, đảm bảo góp phần nâng cao an toàn chuyển động và êm dịu chuyển động nhất là trong các trường hợp hoạt động trong điều kiện đường xấu.
Giảm chấn thuỷ lực thường được phân loại theo cấu tạo, gồm giảm chấn đòn và giảm chấn ống. Hoặc phân loại theo hệ số, trị số cản ở hành trình nén và hành trình trả. Giảm chấn tác dụng 1 chiều và giảm chấn tác dụng 2 chiều. đối với giảm chấn ống còn phân ra 2 loại: Loại 1 ống và loại 2 ống.
Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của giảm chấn thuỷ lực ôtô dựa trên nguyên tắc:
Khi có sự dịch chuyển tương đối giữa bánh xe và thân xe thì dầu giảm chấn sẽ bị dồn ép từ khoang này qua khoang khác của giảm chấn qua lỗ tiết lưu, do đó tạo nên sức cản lớn. Sức cản này sẽ dập tắt các dao động và năng lượng dao động được biến thành nhiệt năng, do chất lỏng ma sát với thành lỗ tiết lưu và ma sát giũa các lớp chất lỏng với nhau đốt nóng dầu và toả ra ngoài môi trường.
Những giảm chấn đảm bảo đập tắt dao động cả 2 hành trình (nén và trả) được gọi là giảm chấn tác dụng 2 chiều. Những giảm chấn chỉ tạo nên sức cản
ở 1 hành trình thì gọi là giảm chấn tác dụng 1 chiều(thường dùng dập tắt ở hành trình trả).
Cấu tạo giảm chấn ống thuỷ lực (hìnhIII) gồm có: Xi lanh công tác2, piston 7, có van thông qua 10, van trả 8 và cầu thuỷ lực piston 12, ống dẫn hướng của cần đẩy piston có vòng lít 19 và 23, xi lanh ngoài 5 và vỏ ống bụi bẩn 11 ở đáy xi lanh công tác có van nén 6 và van trả 3. Cần đẩy piston được cố định với thân xe qua tai 25 và bạc cao su, xi lanh ngoài thông qua tai 1 và bạc cao su ghép nối với dầm cầu (nếu là treo phụ thuộc) Toàn bộ trong thân xi lanh chứa đầy dầu giẩm chấn. Phần không gian giữa xi lanh ngoài 5 và xi lanh công tác 4 được gọi là khoang bù và chỉ chứa một ít dầu.
Tuổi thọ của giảm chấn phụ thuộc vào việc làm kín ống dẫn của cần đẩy píston vì giảm chấn làm việc ở điều kiện nặng nề.
Khi có những dịch chuyển lớn của cần đẩy và bụi bẩn thường bám vào cần đẩy. có 2 vòng lít bằng cao su chịu dầu được bố trí trong vỏ và bị ép bởi lò xo16. Khi cần đẩy chuyển động lên trên thì phần dưới của vòng lít gạt dầu khỏi bề mặt của nó và dầu tụ lại ở các túi đầu. Khi cần pitston chuyển động xuống dưới thì nó đẩy dầu trở lại xi lanh. Nếu nắp ngược thì đầu chảy ra ngoài giảm chấn. Phần không gian ở trên dẫn hướng nối với khoang bù qua các lỗ khoan. ở đây áp suất không khí gần với áp suất khí quyển, bởi vậy vòng lít được giảm tải khỏi tác dụng của áp suất dầu cao.
- Dầu từ khoang làm việc qua cần piston được đổ vào khoang bù qua các lỗ.
- Để ngăn bụi bẩn không rơi vào xi lanh người ta dùng vòng lít cao su 23. Nó làm việc tương tự như vòng lít 19 và phớt dạ 20 . Tất cả 3 vòng làm kín cho cần đẩy được bố trí trong vỏ, bảo đảm sự dịnh tâm của các vòng lít. Vỏ được cố định ở phần trên của xi lanh ngoài 5 bằng đai ốc 21 và được bao kín bằng các vòng cao su 15 và 17.
lực cản ở hành trình nén nhỏ hơn nhiều so với ở hành trình trả. Lực cản này được bảo đảm bằng tiết diện lưu thông của các lỗ van.
Khi nén (nghĩa là khi bánh xe và thân xe tiến lại gần nhau) cần đẩy píton trong xi lanh công tác làm việc piston dịch chuyển xuông dưới (hình vẽ 30a). Van thông qua 10 mở, dầu chảy từ khoang dưới piston sang khoang trên piston.
Nhưng tất cả dầu không thể chảy vào khoang trên vì còn có cần đẩy xi lanh công tác. Vì vậy phần đầu bằng thể tích chiếm chỗ của cần đẩy piston đã chảy sang khoang bù qua lỗ tiết lưu ỏ van nén 6 làm tăng áp suất khí ở khoang bù lên 1 chút. Các lỗ tiết lưu tạo ra sức cản của thủy lực, tỉ lệ với bình phương vận tốc lưu thông của dầu. khí nén mạnh thì dầu không kịp chảy qua các lỗ tiết lưu, áp suất trong xi lanh công tác tăng nên và van nén bắt đầu mở
Khi trả êm (nghĩa là khi bánh xe và thân xe tách xa nhau)cần đẩy cùng piston chuyển động lên trên. Khoang dưới piston xi lanh công tác giảm áp suất, còn ở khoang trên áp suất dần tăng lên. Do vậy dầu từ khoang trên sẽ qua khe hở của van thông qua 10 (van trả 8 đóng)vào khoang dưới piston. Đồng thời đầu từ khoang bù qua van nạp 3 bổ sung vào khoang dưới piston. khi trả mạnh thì lò xo van trả 8 bị nén vào van trả phụ thuộc vào mức độ đột ngột của hành trình trả. Càng trả mạnh thì van mở càng lớn.
Trên (hình V- 32 )là cấu tạo giảm chấn thuỷ lực ở ôtô ZIL- 130.
ở trên píton có 2 hàng lỗ, hàng lỗ trong là của van trả, hàng lỗ ngoài là của van thông qua . Còn ở phía dưới xi lanh cũng có 2 hàng lỗ, phía trong là nạp, phía ngoài là van nén. Nguyên tắc làm việc của nó như là trình bày ở trên.
III-yêu cầu đối với hệ thống treo:
Đối với hệ thống treo phải đảm bảo yêu cầu cơ bản sau: tần số dao động riêng nằm trong giới hạn 90- 120 l/phút.
+ Giảm tối thiểu va đập cứng, hạn chế xung lực tác dụng từ bámh xe lên khung xe.
+ Dập tắt các dao động của thân xe khi đi trên đường.
+ Trọng lượng phần không được treo nhỏ.
- Nghiêng ngang thùng xe nhỏ: Ôtô con 6°ữ8°; ôtô khách 6°ữ12°, ôtô tải 6°ữ12°.
Ngoài những yêu cầu chung trên, các bộ phận của hệ thống treo còn có các yêu cầu riêng.
IV- Sự phát triển của hệ thống treo.
Ngày nay trên thế giới để nâng cao độ êm dịu chuyển động của xe, Các nhà nghiên cứu đã đi xa hơn trong việc phát triển hệ thống treo. Hệ thống treo mang các bộ phận phụ trợ là thuỷ lực hoặc khí nén, Hệ thống treo điều khiển bằng mạng điện tử, dùng các cảm biến để thu nhận các thông số cần thiết trong quá trình vận hành xe: trọng tải, gia tốc của dao động thẳng đứng, góc đặt bánh xe dẫn hướng, độ cao sàn xe.. rồi qua mạch phân tích sẽ đưa ra tín hiệu điều kiển.
Trong hệ thống treo của xe tải thì người ta cố gắng cải tiến đường đặc tính của phần tử một.
* Phần tử đàn hồi:
Thông thường là bằng kim loại nhíp lá , nếu như cải tiến thì dùng các loại khí nén, cao su nhưng chúng lại chịu tải kém và chế tạo phức tạp, đo đó người ta thường cải tiến nhíp và kết hợp với phần tử đàn hồiphụ bằng ụ cao su.
* Giảm chấn:
Một giảm chấn là sự năng động khi nó dập tắt được các dao động của cả khối lượng không được treo và khối lượng được treo trong vùng tần số kích thích của mặt đường. Song lại phải hoàn toàn không có một tác động nào trong vùng tần số khác không cần thiết. Thực hiện được điều này rất khó, ngày nay người ta cố ngắng thiết kế giảm chán sao cho nó đập tắt nhanh được các dao động của thân xe . Quá trình đập tắt được thực hiện theo 1 nguyên tắc : tiêu hao động năng dao động và chuyển thành nhiệt năng, hạn chế được dao động riêng của khối lượng được treo và khối lượng không được treo.
Để hoàn thiện hệ thống treo ngoài việc cải tiến các phần tử của hệ thống treo người ta còn phải tập trung vào phát triển các bộ phận phụ trợ khác.
phần II
tính tải trọng mới khi nâng tải từ
5 tấn lên 7 tấn với hệ treo cũ
a- các thông số kỹ thuật ban đầu của xe ZiL- 130 khi chưa nâng tải
1- Trọng lượng toàn bộ xe: 9525 kG
- Phân bố khi có tải
- Phân bố ra cầu trước: Z1 = 2575 kG
- Phân bố ra cầu sau: Z2 = 6950 kG
- Trọng lượng bản thân: Po = 4300 kG
- Chiều dài cơ sở: L = 3800 (mm)
Hệ thống treo xe ZIL - 130 gồm có:
- Bộ nhíp trước và bộ phận giảm chấn trước.
- Bộ nhíp sau gồm nhíp chính và nhíp phụ.
2- Các thông số của nhíp trước
+ Số lá nhíp: n = 11
+ Bề rộng lá nhíp: b = 65 (mm)
Chiều dày các lá nhíp:
+ Lá nhíp cái: h = 8 (mm)
+ Các lá tiếp theo h 2 ...h11 = 95(mm)
+ Chiều dài toàn bộ nhíp: 1513 (mm)
+ Chiều dài phần kệp bu lông chữ U: Lo = 120 (mm)
3 -Thông số kỹ thuật của nhíp sau (chính).
+Số lá nhíp chính: n = 16
+Bề rộng của lá nhíp : b = 75 (mm).
+Chiều dày của lá nhíp chính: h = 95 (mm)
+Các lá tiếp theo: h2 = h3 ...= h16 = 95 (mm).
+ Chiều dài toàn bộ nhíp: L = 1601 (mm).
+Chiều dài phần kẹp bu lông chữ U: Lo = 140 (mm).
4 -Thông số kỹ thuật của nhíp phụ:
+S ố lá nhíp: n = 9
+ Bề rộng lá nhíp: b = 75 (mm).
+ Chiều dày của lá nhíp: h1 =...h9 = 8 (mm).
+Chiều dài nhíp phụ: Lp = 1150(mm).
5 -Các thông số kỹ thuật của giảm chấn ZIL - 130:
Hành trình làm việc: Hg = 225 (mm)
- Đường kính ngoài của vỏ giảm chấn: Dv = 61 (mm)
- Góc độ đặt giảm chấn: α = 25°
- Đường kính của thanh đẩy: dt = 20 (mm)
- Đường kính của píston: dp = 40 (mm)
- Đường kính ngoài của xi lanh: Dxl = 45 (mm)
- Chiều dài phần chứa dầu: L = 370 (mm).
b- các thông số kỹ thuật khi xe nâng tải:
-Trọng lượng toàn bộ xe khi đầy tải: 11300 kG
- Phân bố khi có tải
- Phân bố tải trọng cho cầu trước: Z1 = 3060 kG
- Phân bố tải trọng cho cầu sau : Z2 = 8240 kG
- Tải trọng xe khi đầy tải: Ge = 7000 kG
- Trọng lượng bản thân xe: Go = 4300 kG (không đổi)
I- Xác định khối lượng phần treo phân bổ lên các cầu.
Trong đó:
M1: Khối lượng phần được treo phân bổ lên cầu trước.
M2: Khối lượng phần được treo phân bổ lên cầu sau.
=> Ta có: M = ΣG - MKT
Với:
ΣG: Trọng tải toàn bộ xe.
MKT: Khối lượng phần không được treo.
MKT = MKTT + MKTS = gc . n . gbx .
MKTT: Khối lượng phần không treo ở cầu trước.
MKTS: Khối lượng phần không được treo ở cầu sau.
gc: Khối lượng cầu xe.
gbx: Khối lượng bánh xe.
n: Số bánh xe ở mỗi cầu.
ở cầu trước khối lượng phần không được treo là :
MKTT = 260+2.98 = 456 kg
ở cầu sau khối lượng phần không được treo là:
MKTS = 26 + 4.98 = 892 kg
=>MKT = MKTT + MKTS = 456 + 892 = 1348 kg
=>M = ΣG - MKT = 11300 - 1348 = 9952 kg
b a
Vậy: M1 = M ∙── ; M2 = M ∙──
L L
b 1,03
M1 = M ∙── = 9952 ∙─── = 2697 kg
L 3,8
a 2,7
M2= M ∙── = 9952 ∙──── = 7255kg
L 3,8
II- Kiểm nghiệm hệ thống treo xe ЗИЛ ữ130 Từ tải trọng mới.
1- Lực tác dụng lên 1 đầu của nhíp trước.
2- Tính toán kiểm nghiệm độ êm dịu của nhíp cũ khi tăng tải.
Theo công thức:
Trong đó: f : là độ võng tĩnh của xe tính bằng công thức:
Ta có:
a- Tính độ cứng của nhíp:
Ta có công thức:
Trong đó:
E : Mô đun đàn hồi : E = 2,1.105 MN/m2= 2,1.106 kG/cm2
α : Hệ số thực tế :α = 0,85
J1 ;J2 ;...JK : Mô men quán tính của tiết diện nhíp
+Sơ đồ độ cứng của nhíp
Nhíp trên xe ЗИЛ- 130 là loại nhíp đối xứng gồm có nhiều lá nhíp ghép lại với nhau. Các lá nhíp có bán kính công và chiều dài nhất định. Khi lắp ghép lên xe người ta dùng quang nhíp bắt chặt phần giữ nhíp với dầm cầu. Với kết cấu
nầy ta có thể coi nhíp bị ngàm chặt cứng ở giữa. Nên khi tính toán ta chỉ tính toán 1 nửa nhíp
Theo sơ đồ sau:
L1
L2
L3
P
a2
a3
Ln
Ln+1
an+1
Hình 1 : Sơ đồ tính toán độ cứng của nhíp.
Các thông số tính được ta ghi ở bảng sau:
TT
LK
(cm)
aK+1
(cm)
bK
(cm)
hK
(cm)
JK
(cm4)
YK
(cm4)
YK-YK+1
(cm4)
a³K+1
(cm3)
a³K+1(YK-YK+1)
1
69,6
6,5
8
0,277
3,610
0
0
2
65,0
4,65
6,5
0,95
0,181
1,222
2,388
100,544
240,099
3
56,9
12,75
6,5
0,95
1,359
0,735
0,487
2072,671
1009,39
4
49
20,65
6,5
0,95
1,9
0,562
0,209
8805,624
1840,375
5
42,5
27,15
6,5
0,95
2,441
0,409
0,117
20012,875
2341,506
6
36
33,65
6,5
0,95
2,982
0,335
0,074
38102,652
2819,596
7
29,5
40,15
6,5
0,95
3,523
0,283
0,052
64722,703
3365,58
8
23
46,65
6,5
0,95
4,064
0,246
0,037
101520,779
3756,268
9
16,5
53,15
6,5
0,95
4,605
0,217
0,029
150144,630
4354,194
10
10
59,65
6,5
0,95
5,149
0,194
0,023
212242,007
4881,566
11
4
65,65
6,5
0,95
5,687
0,175
0,019
282946,412
5375,981
69,65
0,175
337580,628
59129,119
Σ = 89113,674
Vậy ta có độ cứng của nhíp là :
1- Tính độ võng tĩnh của nhíp:
2-Tính tần số dao động:
*Kết luận:
Qua tính toán trên ta thấy tần số dao động n = 87,4 (l/p) không đảm bảo trong giới hạn cho phép n = 90 ữ 120 (l/p)
3- Tính bền các lá nhíp khi chưa cải tiến.
- Giả sử ta có sơ đồ nhíp chịu lực như sau:
- Coi nhíp là loại elíp 1 đầu được ngàm chặt , 1 đầu chịu lực.
- Bán kính cong các lá nhíp bằng nhau. Các nhíp chỉ tiếp xúc với nhau ở các đầu mút và lực chỉ truyền qua các đầu mút.
- Biến dạng ở giữa 2 lá nhíp cạnh nhau thì bằng nhau
Ta có sơ đồ sau:
L1 P
L2 X2
L3 X3
X4
LK XK
s
xn xK+1
Ln
Hình 2: Sơ đồ tính bền các lá nhíp
Ta có hệ phương trình:
Trong đó:
Các kết quả AK ; BK ; CK : Tính được ghi trong bảng sau:
Với lá thứ 1 có b = 6,5cm; h = 0,8 cm.
Với các lá còn lại: b = 6,5 cm; h = 9,5 cm.
Các thông số tính được ghi ở bảng sau:
TT
LK
AK
BK
CK
1
69,65
0
0
0
2
65
2,162
-2,953
0,814
3
56,9
1,213
-2
0,793
4
49,0
1,214
-2
0,802
5
42,5
1,229
-2
0,772
6
36,0
1,270
-2
0,772
7
29,5
1,33
-2
0,732
8
23,0
1,423
-2
0,674
9
16,5
1,59
-2
0,587
10
10,6
1,975
-2
0,439
11
4
3,25
-2
0,208
Từ kết quả trên ta có hệ phương trình:
Giải hệ phương trình ta có:
Tính mô men uốn tại ngàm và tại vị trí tiếp xúc với đầu mút lá dưới với lá đang tính ta có:
LK XK
A B
LK+1 XK+1
Hình 3: Sơ đồ tính ứng xuất lá nhíp.
ứng xuất uốn (A) ứng xuất tựa tại diểm (B)Ta có:
Trong đó ta có:
Với lá số 1:
Với lá 2...11 :
Các kết quả tính được ta ghi ở bảng sau:
TT
WK
(cm)3
LK
(cm)
XK
(kG)
MUAK
kG/cm
σAK
(kG/cm)2
MUBK
(kG/cm)
σBK
(kG/cm2)
1
0,693
69,65
674,25
2083,432
3006,395
3034,125
4378,246
2
0,977
65
690,432
4256,828
4354,811
5592,499
5719,471
3
0,977
56,9
713,906
4135,655
4229,551
5639,857
5767,904
4
0,977
49,0
744,604
4523,428
4626,128
4839,926
4949,118
5
0,977
42,5
752,051
5132,252
5248,775
5538,332
5664,075
6
0,977
36,0
763,331
5093,726
5209,374
4961,652
5074,301
7
0,977
29,5
780,888
4357,275
4456,203
5075,772
5191,012
8
0,977
23,0
812,127
3623,876
3706,153
5278,825
5398,676
9
0,977
16,5
973,033
5683,445
5812,481
6324,715
6468,311
10
0,977
10,0
1037,16
8486,21
8678,881
6222,96
6364,246
11
0,977
4,0
1885,39
7541,56
7712,784
Biểu đồ ứng suất của nhíp trước (khi chưa cải tiến):
Biểu đồ ứng suất của nhíp trước (khi chưa cải tiến):
*Nhận xét:
- Khi tăng tải trọng từ 5tấn lên 7 tấn (Chưa cải tiến ) ta thấy độ cứng của nhíp là : 114,46 kG/cm.
+ Độ võng tĩnh ft = 11,78 cm
+ Tần số dao động : n = 87,4 lần trên /phút.
+ Độ bền của nhíp vượt quá giới hạn cho phép :[σ] = 6000 kG/cm²
+Như các lá nhíp số 1ữ8 lá số 9 ữ11 vượt quá giới hạn cho phép.
* Kết luận:
+ Nhíp không đủ bền khi ta tăng tải trọng (từ 5 tấn lên 7 tấn.) với hệ thống treo cũ.
phần iii
cải tiến hệ thống treo trước xe
ЗИЛ ữ 130
A- Các thông số kỹ thuật của nhíp trước, khi cải tiến:
+ Số lá nhíp n = 12
+ Bề rông lá nhíp b = 65 (mm)
+ Chiều dày lá nhíp chính h = 8 (mm) 02 lá.
+ Chiều dày các lá nhíp tiếp theo h = 9,5 (mm)
+ Chiều dài toàn bộ nhíp L = 1513 (mm)
+ Chiều dài phần kẹp quang nhíp Lo = 120(mm)
I - Chọn phương án cải tiến:
+ Qua phần tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo