Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 1,5 tấn

M ỤC L ỤC Lời núi đầu 3 Chương 1. Tổng quan hệ thống treo 5 1.1. Lịch sử hỡnh thành 5 1.2 Cụng dụng và phõn loại hệ thống treo 5 2.1.1. Cụng dụng hệ thống treo 5 2.1.2. Phõn loại 8 2.3. Bộ phận đàn hồi 9 2.4. Bộ phận giảm chấn 11 Chương 2 Tớnh toỏn hệ thống treo trước 12 2.1 Tớnh toỏn nhớp 12 2.1.1. Tớnh toỏn vầ chọn thụng số chớnh của lỏ nhớp 12 2.1.2. Chọn chỉ tiờu độ ờm dịu 13 2.1.3. Chọn thụng số nhớp 14 2.1.4.Tớnh độ cứng của nhớp 18 2.1.5. Tớnh bền nhớp 21 2.1.6. Tớnh ứng xuất nhớp trước 24 2.1.7. Tớnh bền nhớp trước 26 Chương 3 Thiết kế giảm chấn 30 3.1. Xỏc định hệ số cản của giảm chấn 31 3.2 Xỏc định kớch thước ngoài của giảm chấn 32 3.3. Tớnh kớch thước cỏc van giảm chấn 34 3.4. Tớnh lũ xo van 38 Chương 4 Thiết kế hệ thống treo sau 41 4.1. Chọn chỉ tiờu đỏnh giỏ độ ờm dịu 41 4.2. Tớnh độ cứng của nhớp 45 4.3. Tớnh bền nhớp sau 50 4.4. Tớnh ứng xuất nhớp sau 50 4.5. Tớnh bền tai nhớp sau 52 4.6. Tớnh bền chút nhớp sau 53 4.7. Thiết kế bộ phận giảm chấn 54 4.8. Xỏc định kớch thước ngoài của giảm chấn 55 4.9. Lũ xo van giảm tải hành trỡnh nộn 60 4.10. Tớnh bước lũ xo 62 Phần bảo dưỡng 63 LỜI NểI ĐẦU Ngày nay với sự phỏt triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, cỏc ngành kinh tế làm tăng mức sống của con người được nõng lờn. Vỡ vậy nhu cầu đi lại và vận chuyển càng được quan tõm hơn và hoàn thiện khụng ngừng. Trong cỏc loại phương tiện giao thụng đang được sử dụng trờn thế giới cũng như ở Việt Nam thỡ phương tiện giao thụng đường bộ mà đặc biệt là ụ tụ là loại phương tiện được sử dụng phổ biến và rộng rói nhất. Do nú cú ưu điểm hơn so với cỏc loại khỏc: cơ động, giỏ thành rẻ, nhanh gọn (ở cự ly gần và trung bỡnh). Để đỏp ứng nhu cầu sử dụng của con người. Việt Nam là đất nước đang phỏt triển, cơ sở hạ tầng và mạng lưới giao thụng cũn kộm. Do đú nhu cầu vận chuyển hàng hoỏ trong thành phố cũgn như cỏc tỉnh lẻ. Vỡ vậy việc thiết kế một phương tiện giao thụng giải quyết nú là rất quan trọng. Qua thực tế em nhận thấy thiết kế xe ụ tụ tải cỡ nhỏ 1,5 tấn là rất phự hợp với đường xỏ của thành phố, thị xó nước ta hiện nay. Vỡ vậy việc thiết kế hệ thống treo của ụ tụ là biện phỏp tối ưu hoỏ về kỹ thuật, nú gúp phần tạo nờn độ ờm dịu, ổn định và tớnh tiện nghi của xe, giỳp người lỏi cảm thấy dễ chịu, và dập tắt những dao động ảnh hưởng tới hàng hoỏ và tuổi thọ của xe. Đồ ỏn tốt nghiệp là đồ ỏn quan trọng với tất cả sinh viờn, nú là sự tổng hợp tất cả cỏc kiến thức, nú giỳp sinh viờn nắm vững kiến thức hơn trước khi tốt nghiệp. Nhiệm vụ thiột kế tốt nghiệp được giao của em là “ Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 1,5 tấn”. Sau 16 tuần cố gắng em đó hoàn thành nhiệm vụ được giao. Tuy nhiờn trong quỏ trỡnh thực hiện đồ ỏn này khụng thể trỏnh khỏi những sai sút do em cũn hạn chế về kiến thức và những kinh nghiệm thực tế. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO 1.1 Lịch sử hỡnh thành : Xó hội loài người khi bắt đầu xuất hiện những phương tiện võn tải đầu tiờn đó quan tõm đến vấn đề giao động của chỳng. Ngay từ khi xuất hiện những phương tiện giao thụng là xe kộo, ban đầu người ta nối cứng bỏnh xe với khung xe. Việc di chuyển chỉ thớch hợp cho việc thồ hàng mà khụng tiờn cho người ngồi trờn xe. Về sau con người tim ra săm lốp cú thể giả bớt những chấn động trờn xe. Và khi khoa học phỏt triển đó tim được nguyờn tắc dập tắt cỏc dao động qua đú hỡnh thành nờn cỏc hệ thống treo của cỏc xe như hiện nay. 1.2 Cụng dụng và phõn loại hệ thống treo 1.2.1 Cụng dụng hệ thống treo - Hệ thống treo dựng để kết nối đàn hồi khung hoặc vỏ ụ tụ với bỏnh xe, là tổ hợp cỏc cơ cấu thực hiện việc liờn kết cỏc bỏnh xe với khung làm ờm dịu cho quỏ trỡnh chuyển động đảm bảo xe cú khả năng chạy trờn mọi địa hỡnh khỏc nhau. Xe chuyển động cú ờm dịu hay khụng phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng của hệ thống treo. - Để đảm bảo cụng dụng như đó nờu ở trờn hệ thống treo thường cú 3 bộ phận chủ yếu. +) Bộ phận hướng +) Bộ phận đàn hồi +) Bộ phận giảm chấn *) Bộ phận đàn hồi: Nối đàn hồi khung vỏ với bỏnh xe, tiếp nhận lực thẳng đứng tỏc dụng từ khung vỏ xuống bỏnh xe và ngược lại. Bộ phận đàn hồi cú cấu tạo chủ yếu là một chi tiết( hoặc một cụm chi tiết) đàn hụi bằng kim loại( nhớp, lũ xo xoắn, thanh xoắn) hoặc bằng khớ( trong trường hợp hệ thống treo = khớ hoặc thuỷ khớ). *) Bộ phận giảm chấn cú tỏc dụng dập tắt nhanh chúng cỏc dao động bằng cỏch biến năng lượng dao động thành nhiệt năng toả ra ngoài. Việc biến năng lượng dao động thành nhiệt năng được thực hiện nhờ ma sỏt, giảm chấn trờn ụ tụ là giảm chấn thuỷ lực, khi xe dao động, chấn lũng trong giảm chấn được pitton giảm chấn dồn từ buồng nọ sang buồng kia qua cỏc lỗ tiếp lưu, ma sỏt giữa chất lỏng vúi thành lỗ tiếp lưu và giữa cỏc lớp chất lỏng với nhau biến thành nhiệt nung núng vỏ giảm chấn và toả ra ngoài về mặt tỏc dụng cú thể cú loại giảm chấn tỏc dụng 1 chiều hoặc 2 chiều. Loại tỏc dụng 2 chiều cú loại tỏc dụng đối xứng hoặc khụng đối xứng về kết cấu trờn ụ tụ thường sử dụng loại giảm chấn ống hoặc giảm chấn dồn. Giảm chấn cựng phối hợp làm việc với bộ phận đàn hồi tạo nờn sự ờm dịu cho xe khi chuyển động ( VD: Khi bỏnh xe đi qua một mụ đất tạo nờn một chấn động từ phớa mặt đường qua bỏnh xe và hệ thống treo tỏc dụng lờn thõn xe.(h1) - Giai đoạn đầu bỏnh xe đi gần vào khung xe, năng lượng của chấn động một phần được tiờu thụ qua giảm chấn, một phần được bộ phận đàn hồi tiếp nhận và tớch luỹ dưới dạng thể năng của chi tiết đàn hồi ( lũ xo) chỉ cú 1 phần được truyền lờn thõn xe, giai đoạn “nộn” năng lực cản của giảm chấn nhỏ để giảm phần năng lượng chấn động truyền qua giảm chấn lờn thõn xe. Giai đoạn tiếp theo là giai đoạn năng lượng chấn động tớch luỹ dưới dạng thế năng của bộ phận đàn hồi được giải phúng, bỏnh xe đi xa khung ra, năng lượng được giải phúng này chủ yếu hấp thụ và tiờu tỏn qua giảm chấn. Đối với giảm chấn đõy là giai đoạn “Trả” và để giảm nhiều năng lượng chấn động người ta thiết kế để lực cản trả lớn hơn lực cản nộn là loại giảm chấn 2 chiều khụng đối xứng. *) Bộ phận hướng cú tỏc dụng đảm bảo động học bỏnh xe tức đảm bảo cho bỏnh xe chỉ dao động trờn mặt phẳng thẳng đứng và làm nhiệm vụ truyền lực dọc, ngang và mụ men giữa khung vỏ bỏnh xe. - Để xe chuyển động được ổn định, an toàn, khi dao động bỏnh xe phải dao động trong mặt phẳng thẳng đứng, trục bỏnh xe phải song song với mặt đường và vị trớ của bỏnh xe khụng được dịch chuyển theo phương ngang. Bộ phận đàn hồi và bộ phận giảm chấn khụng đảm nhận được nhiệm vụ này. Mặt khỏc bộ phận đàn hồi và bộ phận giảm chấn chỉ truyền được lực thẳng đứng. Trong lỳc đú bỏnh xe và khung vỏ xe cũn cú lực dọc( lực kộo, phanh...) lực ngang( khi quay vũng, đi trờn mặt đường nghiờng) và mụ men. Do vậy phải cú một bộ phận đảm nhận truyền dọc, ngang và mụ men giữa khung vỏ và bỏnh xe, đảm bảo cho bónhe chỉ dao động trong mặt phẳng thẳng đứng. Đú chớnh là bộ phận hướng. 1.2.2Phõn loại: Hệ thống treo ụ tụ thường được phõn loại dựa vào cấu tạo của bộ phận đàn hồi. Bộ phận hướng và theo phương phỏp dập tắt dao động. *) Cỏc thụng số cần biết khi thiết kế hệ thống treo Trờn ụ tụ mỗi bỏnh xe cú 1 hệ thống treo. Quan hệ giữa cỏc hệ thống treo của xe, cỏc thụng số kết cấu của xe. Để thiết kế một hệ thống treo cần biết cú những thụng số sau: +)Loại xe: Du lịch, xe khỏch, xe tải... xe cú tớnh việt dó cao hay thấp, xe chạy trờn đoạn đường nào thụng số này chủ yếu để xỏc định chỉ tiờu độ ờm dịu của xe. - Trọng lượng: ( Từ đú suy ra khối lượng hoặc ngược lại) toàn bộ của xe phõn bố lờn cỏc bỏnh xe, trọng lượng cầu xe, bỏnh xe, thụng số này để xỏc định cỏc lực tỏc dụng lờn hệ thống treo, xỏc định khối lượng được treo, khối lượng khụng được treo. - Kết cấu khung vỏ xe, cầu xe, dựa vào kết cấu khung vỏ xe, cầu xe, người thiết kế quyết định chọn kết cấu cụ thể của hệ thống treo để khụng chỉ thoả món yờu cầu về độ ờm dịu mà cũn đảm bảo độ bền, lắp rỏp, sửa chữa dễ dàng, thẩm mĩ. *) Phõn loại hệ thống treo theo cấu tạo bộ phận đổi hướng +) Hệ thống treo phụ thuộc: Được lắp ở những xe mà 2 bỏnh được lắp trờn một dầm cứng( dầm cứng hay vỏ cầu) loại hệ thống treo này cú độ ờm dịu của cả xe khụng cao nhưng kết cấu đơn giản và do đú được lắp hầu hết trờn xe tải, xe con cú tớnh việt dó cao. *) Hệ thống treo độc lập: Cú độ ờm dịu cảu cả xe cao, tuy nhiờn kết cấu của bộ phận dẫn hướng phức tạp, thường được lắp trờn cỏc xe đũi hỏi cú độ ờm dịu cao. Tuy nhiờn kết cấu của bộ phận hướng phức tạp, giỏ thành đắt. 1.3 Bộ phận đàn hồi Với cụng dụng để truyền chủ yếu cỏc lực thẳng đứngvà để giảm tải trọng động cơ khi ụ tụ chuyển động trờn đường khụng bằng phẳng, cũng như để đảm bảo độ ờm dịu khi chuyển động cần thiết. Ở bộ phận đàn hồi kim loại thường cú 3 dạng chớnh để lựa chọn: Nhớp lỏ Lũ xo xoắn Thanh xoắn *) Nhớp lỏ: Thường được dựng trờn hệ thống treo phụ thuộc, hệ thống treo thăng bằng, khi chọn bộ phận đàn hồi là lỏ nhớp, nếu kết cấu và lắp ghộp hợp lý thỡ bản thõn bộ phận đàn hồi cú thể làm luụn nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng điều này làm cho kết cấu hệ thống treo trở lờn đơn giản, lắp ghộp dễ dàng. Vỡ thế nhớp lỏ được sử dụng rộng rói trờn mọi loại xe kể cả xe du lịch. Nhớp lỏ ngoài nhược điểm chung của bộ phận đàn hồi kim loại cũn cú nhược điểm là khối lượng lớn. *) Lũ xo xoắn: Thường được sử dụng nhiều trờn hệ thống treo độc lập, lũ xo xoắn chỉ chịu được lực thẳng đứng do đú hệ thống treo cú bộ phận đàn hồi là lũ xo xoắn phải cú bộ dẫn huớng riờng biệt: xo với nhớp lỏ, lũ xo xoắn cú trọng lượng nhỏ hơn. - Bộ phận đàn hồi thanh xoắn: Cũng được sử dụng trờn một số hệ thống treo độc lập của ụ tụ. So với nhớp lỏ, thanh xoắn cú thế năng đàn hồi lớn hơn, trọng lượng nhỏ và lắp dễ dàng. - Bộ phận đàn hồi kim loại cú ưu điểm là kết cấu đon giản, giỏ thành hạ, nhược điểm của loại này là độ cứng khụng đổi( C = Const). Độ ờm dịu của xe chỉ được đảm bảo trong 1 vựng tải trọng nhất định, khụng thớch hợp với những xe cú tải trọng thường xuyờn thay đổi. Mặc dự vậy bộ phận đàn hồi kim loại được sử dụng chủ yếu hiện nay trờn cỏc loại xe. *) Bộ phận đàn hồi bằng khớ: Loại này cú ưu điểm là độ cứng của phần tử đàn hồi( lũ xo khớ) khụng phải là hằng số. Do vậy cú đường đặc tớnh đàn hồi phi tuyến rất thớch hợp khi sử dụng trờn ụ tụ. Mặt khỏc tuỳ theo tải trọng cú thể điều chỉnh độ cứng của phần tử đàn hồi( bằng cỏch thay đổi ỏp suất của lũ xo khớ) cho phự hợp. Vỡ thế xe lắp loại hệ thống treo này cú độ ờm dịu cao. Tuy nhiờn bộ phận đàn hồi loại này cú kết cấu phức tạp giỏ thành cao, trọng lượng lớn( vỡ cú thờm nguồn cung cấp khớ, cỏc van phải cú bộ phận hướng riờng). Đối với xe tải, bộ phận đàn hồi bằng khớ được sử dụng trờn những xe cú tải trọng lớn. Tuy cú độ ờm dịu cao nhưng do phức tạp và trọng lượng lớn cho nờn loại này chưa được sử dụng rộng rói trờn xe du lịch và xe khỏch. Với những phõn tớch trờn người thiết kế căn cứ vào từng loại xe, loại đường để chọn loại bộ phận đàn hồi thớch hợp. 1.4. Bộ phận giảm chấn - Giảm chấn sử dụng trờn ụ tụ dựa theo nguyờn tắc bằng cỏch tạo ra sức cản nhớt và sức cản quỏn tớnh của chất lỏng cụng tỏc khi đi qua lỗ tiết lưu nhỏ để hấp thụ năng lượng dao động do phần tử đàn hồi gõy ra. Về mặt tỏc dụng cú thể cú loại giảm chấn 1 chiều hoặc 2 chiều. Loại tỏc dụng 2 chiều cú loại tỏc dụng đối xứng hoặc khụng đối xưng. Đối với giảm chấn tỏc dụng đơn thỡ cú nghĩa trong 2 hành trỡnh nộn và trả thỡ chỉ cú 1 hành trỡnh giảm chấn cú tỏc dụng ( nhường hành trỡnh trả) cũn đối với giảm chấn 2 chiều, do cấu tạo của piston giảm chấn loại này, bao gồm 2 lỗ với 2 nắp van( dạng van 1 chiều) với khối lượng lỗ khỏc nhau. Lỗ nhỏ cú tỏc dụng ở hành trỡnh trả lỗ lớn hơn cú tỏc dụng ở hành trỡnh nộn phự hợp với yờu cầu làm việc của hệ thống treo. Do đú ta chọn thiết kế giảm chấn là loại thuỷ lực 2 chiều khụng đối xứng. CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO TRƯỚC 2.1 Chọn phương ỏn thiết kế - Trờn cỏc ụ tụ hiện đại thường sử dụng nhớp bỏn clớp, thực hiện chức năng của bộ phận đàn hồi và bộ phận dẫn hướng. Ngoài ra nhớp bỏn clip cũn thực hiện một chức năng hết sức quan trọng đú là khả năng phõn bổ tải trọng lờn khung xe.vỡ thế nhớp lỏ dược sử dụng rộng rói trờn nhiều loại xe. Và ở xe tải dươc sử dụng rất nhiều. Trong xu thế phỏt triển kinh tế chung hiện nay, nhu cầu nội địa hoỏ ngành ụ tụ ngày càng được chỳ trọng. Yờu cầu đặt ra cho người thiết kế trước hết phải nhắm mục tiờu này. Một vấn đề khụng kộm phần quan trọng đú là giỏ thành của một chiếc xe bỏn ra, một mức giỏ phự hợp nhưng phải đảm bảo tối ưu cỏc yờu cầu kỹ thuật. Đõy chớnh là 2 tiờu chớ cơ bản cho việc tớnh chọn và thiết kế hệ thống treo cho xe ụ tụ. Qua những phõn tớch ưu nhược điểm cuả cỏc loại bộ phận đàn hồi, thờm vào đú việc chọn thiết kế hệ thống treo cho xe tải dựa trờn xe cơ sở là xe Cửu Long, Trường Hải. Đõy là sản phẩm kết hợp độc đỏo giữa khả năng vượt đường trường. Xe cú khả năng di chuyển treen cỏc loại địa hỡnh phức tạp, do đú chọn thiết kế bộ phận đàn hồi là nhớp. Trước hết với tỡnh hỡnh kinh tế hiện nay, cỏc ngành chế tạo trong nước cú thể đảm nhận được sản xuất nhớp. Nhớp được sản xuất khụng cần những vật liệu quỏ phức tạp, cầu kỳ do đú sẽ đảm bảo được tiờu chớ đầu tiờn là tăng nội địa hoỏ ngành ụ tụ. Xe Trường Hải, Cửu Long hiện nay đang được nhà mỏy ụ tụ Trường Hải, Cửu Long lắp rỏp và bỏn ra, việc chọn thiết kế bộ phận đàn hồi nhớp sẽ gúp phần giỳp giỏ thành của xe bỏn ra cú khả năng cạnh tranh. Nhớp cũn cú thờm cỏc ưu điểm là trong quỏ trỡnh vận hành xe ớt bị hư hỏng và phải sửa chữa, tuổi thọ lõu do đú rất phự hợp với việc sử dụng ụ tụ trờn địa hỡnh giao thụng phức tạp của nước ta hiện nay. 2.2 Chọn chỉ tiờu đỏnh giỏ độ ờm dịu - Hệ thống treo thiết kế ra phải đảm bảo cho xe đạt độ ờm dịu theo cỏc chỉ tiờu đó đề ra. Trong khuụn khổ của 1 đồ ỏn tốt nghiệp em xin lựa chọn chỉ tiờu đú là chỉ tiờu về tần số dao động. Chỉ tiờu này đươc lựa chọn như sau: - Đối với xe tải tần số dao động HZ( tương ứng với số lần dao động: lần / phỳt) Cơ sở của việc lựa chọn này là số bước của người đi bộ trong một phỳt. Nếu đi bộ chậm(đi dạo) thị 60 bước/ phỳt, đi nhanh khoảng bước/ phỳt. Đõy là tần số con người đó quen và do đú khụng cảm thấy khú chịu. Chọn sơ bộ tần số dao động của hệ thống treo trước là 96 lần / phỳt. 2.3 Thiết kế bộ phận đàn hồi ( nhớp) - Lực tỏc dụng lờn nhớp là phản lực của nhớp, là phản lực của đất Z tỏc dụng lờn nhớp tại điểm tiếp xỳc của nhớp với dầm cầu. Quang nhớp thường được đặt dưới một gúc , vỡ vậy trờn nhớp sẽ cú lực dọc X tỏc dụng. Muốn giảm lực x gúc phải làm càng nhỏ nếu cú thể, nhưng gúc phải cú trị số giới hạn nhất định để đảm bảo cho quang nhớp khụng vượt quỏ trị giỏ, giỏ trị trung gian. Khi ụ tụ chuyển động khụng tải thỡ gúc thường chọn khụng bộ hơn 30. Khi tải trọng đầy gúc cú thể đạt giỏ trị số . Để đơn giản chỳng ta khụng tớnh đến ảnh hưởng của lưc X. Hệ thống treo là đối xứng 2 bờn. Vỡ vậy khi tớnh toỏn hệ thống treo ta chỉ cần tớnh toỏn cho một bờn. +) Khối lượng khụng được treo +)Trọng lượng cầu trước: Gt= 1400 N +) Trọng lượng một bỏnh xe cú lắp lốp: Gbx = 350 N +) Trọng lượng 1 bờn nhớp : Gnhớp = 190 N +) Trọng lượng khụng được treo Mctt = Mct + 2.Gbx + 2. Gnhớp =1400 +2.350 +2.190 = 2500 N => Trọng lượng treo trước: Mtt – Mt – Mctt = 10530 – 2500 = 8030 N +) Trọng lượng được phõn lờn một nhớp Chọn nhớp trước là nhớp đối xứng cho nờn lực tỏc dụng lờn 1 đầu nhớp là 2007 N 2.3.1 Chọn thụng số nhớp - Nhớp là một loại lũ xo gồm nhiều lỏ thộp mỏng( lỏ nhớp) ghộp lại với nhau. Cỏc lỏ nhớp cú bỏn kớnh cong và chiều dài nhất định để ở trạng thỏi tự do, bỏn kớnh cong và chiều dài cỏc lỏ nhớp dưới giảm dần ( hỡnh vẽ) Khi ghộp lại với nhau cỏc lỏ sẽ ụm khớt vào nhau. Kớch thước hỡnh học nhớp là: Chiều dài cỏc lỏ: L1, L2, ...Lk tiết diện lỏ nhớp b x hk Trong đú: Số lỏ nhớp : n Chiều rộng lỏ nhớp: b Số nhúm chiều dày và chiều dày cỏc lỏ trong mỗi nhúm: hk Chọn chiều dài nhớp chớch Đối với xe tải: chiều dài toàn bộ nhớp ( Lt) mm Chọn L = 1000 mm Tham khảo số xe cú tải trọng tương đương ta chọn sơ bộ như sau: +) Chiều rộng b và chiều dày ht phải thoả món cỏc điều kiện: Chọn số lỏ nhớp: n =7 trong đú cú 2 lỏ nhớp cỏi. +) Chiều rộng cỏc lỏ: b = 60 mm; +) Chiều dày cỏc lỏ: h1 = 6 mm; mm +) Chiều dài cỏc lỏ: l1 = l2 = mm +) Chọn L = 1000 mm ; L1 = L2 = 1000 mm ; +) Chọn khoảng cỏch giữa 2 quang nhớp Iq = 120 mm Ta cú chiều dài 1/2 nhớp tớnh từ quang nhớp: mm Như vậy chiều dài ẵ nhớp tớnh từ quang nhớp là l1 = 440 mm +) Chiều dài cỏc lỏ nhớp( cụ thể là lk) được tớnh bằng hệ số phương trỡnh sau đõy: Trong đú: Hệ phương trỡnh xuất phỏt từ phương trỡnh tớnh phản lực đầu mỳt lỏ nhớp (mục 2.1.4) với điều kiện phản lực đầu mỳt ở cỏc lỏ bằng nhau. Trong hệ phương trỡnh này ta coi lk là cỏc ẩn số( trong đú l1 đó biết. Như thế ta cú n -1 ẩn với n -1 phương trỡnh. Giải hệ phương trỡnh này ta sẽ cú cỏc lk với cỏc lk này ta sẽ cú phản lực cỏc đầu mỳt lỏ nhớp xấp xỉ bằng nhau. Ta cú: mm4 ; Cụ thể ta cú 5 phương trỡnh sau: Trong hệ phương trỡnh này l1 là chiều dài 2 lỏ nhớp cỏi ( lỏ thứ nhất và lỏ thứ 2) l6 là chiều dài lỏ cuối cựng lỏ thứ 7 - Giải hệ phương trỡnh này bằng phương phỏp thế ta cú: Từ (5) Thay kết quả trờn vào (4) ta lại cú: Tương tự từ (3) Từ (3) ta cú: Từ (1) ta cú: Như vậy ta cú chiều dài cỏc lỏ nhớp là: l1 =( 1000 -120)/2 = 440 mm l2 = 440. 0,854 = 376 mm l3 = 376. 0,828 =312 mm l4 = 312. 0,789 = 245 mm l5 = 245. 0,725 = 178 mm l6 = 178. 0,6 = 106 mm *) Từ cụng thức lk =(lk – lq)/2 ta lại cú: Lk = 2. lk +lq l1 = 1000 mm, ( 2lỏ) l2 = 2. 376 + 120 = 872 mm l3= 2. 312 + 120 = 744 mm l4 = 2. 245 + 120 = 610 mm l5 = 2. 178 + 120 = 476 mm l6 = 2. 106 + 120 = 332 mm 2.3.2 Tớnh độ cứng của nhớp Khi lắp nhớp lờn xe, nhớp được bắt chặt với dầm cầu bằng quang nhớp với kết cấu này ta cú thể coi nhớp bị ngàm cứng ở giữa. Do vậy khi tớnh toỏn ta chỉ tớnh cho một nửa nhớp với giả thiết nhớp bị ngàm cứng chặt một đầu. Sơ đồ tớnh toỏn( hỡnh vẽ bờn) - Theo phương phỏp thế năng biến dạng đàn hồi độ cứng của nhớp được tớnh theo cụng thức sau: Trong đú: E = 2.105 N/m2 : là hệ số thực nghiệm lấy = khoảng chọn = 0,85 ak = (l1 – lk+1) Yk = Ik - Tổng mụ men quỏn tớnh của mặt cắt ngang từ lỏ nhớp thứ nhất đến lỏ nhớp thứ k. Nhớp cú 2 lỏ nhớp cỏi khi tớnh toỏn ta coi 2 lỏ này là lỏ thứ nhất, do vậy trường hợp này ta tớnh số lỏ nhớp là 6 lỏ: n = 6 Để tiện cho việc tớnh toỏn ta lập bảng sau: k lk ( mm) ak+1 (mm) b (mm) hk (mm) Jk (mm4) Ik (mm4) Yk (x10 – 7) Yk –Yk+1 (x10 -7) a3k+1.Yk– Yk+1) 1 440 73 60 2x6 2160 2160 463 204 440 2 367 128 60 7 1715 3875 258 79 1656 3 312 195 60 7 1715 5590 178 42 3114 4 245 262 60 7 1715 7305 136 26 4676 5 178 334 60 7 1715 9020 110 17 6334 6 106 440 60 7 1715 10735 93 93 7922 244102 Thay số vào cụng thức (2.6) ta cú: (N/mm) Kiểm tra lại độ ờm dịu: Độ vừng tĩnh: f = (mm) =9,55( cm) Tần số dao động: n =(lần / phỳt) => Đạt yờu cầu so với chọn sơ bộ: 96 lần / phỳt 2.3.3 Tớnh bền nhớp Đối với nhớp 1/2 elớp với lý luận như ở phần 2 .1.4 ta coi rằng nhớp bị ngàm chặt ở giữa. Như vậy khi tớnh toỏn ta chỉ tớnh cho một nửa lỏ nhớp với cỏc giả thiết sau: - Coi là loại 1/4 elip một đầu được ngàm chặt, một đầu chịu lực. - Bỏn kớnh cong của cỏc lỏ nhớp bằng nhau, cỏc lỏ nhớp chỉ tiếp xỳc với nhau ở cỏc đầu mỳt và lực chỉ truyền qua đầu mỳt. - Biến dạng ở vị trớ tiếp xỳc giữa 2 lỏ nhớp cạnh nhau thỡ bằng nhau. Với cỏc giả thiết trờn thỡ sơ đồ tớnh bền nhớp như sau( hỡnh vẽ) Tại điểm B biến dạng của lỏ thứ nhất và lỏ thứ 2 bằng nhau. Tương tự, tại điểm s biến dạng của lỏ thứ k-1 và lỏ thứ k bằng nhau. Ta cú hệ phương trỡnh tớnh cỏc phản lực tại cỏc đầu mỳt của lỏ nhớp như sau: ( 2.7) - Trong đú hệ số: Ak, Bk, Ck được tớnh theo cụng thức ( 2.5) cụ thể như sau: Thay vào (2.7) ta cú hệ phương trỡnh sau: Trong đú: P = 2007 N Giải hệ phương trỡnh: Từ (5) ta cú : X5 = X6 thế vào (4) 1,564. X4 -2.X5 + 0,423.X6 =0 X4 = X5 thế vào (3) ta cú X4 =X3 Thế vào (1) ta cú X2 = P Như vậy: X6 = X5 = X4 = X3 = X2 = 2007 N +) Điều này hoàn toàn phự hợp vỡ như trờn đó núi khi phương trỡnh ( 2.4) tớnh chiều