Tính toán thiết kế hệ thông treo sau cho xe vận tải hạng nặng

Lời nói đầu Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật công nghệ chế tạo ôtô trên thế giới không ngừng được hoàn thiện, cải tiến và nâng cao. Việc chuyên chở bằng ô tô có khả năng đáp ứng tốt về nhiều mặt so với các phương tiện vận chuyển khác do nó đơn giản an toàn tính cơ động cao, có thể đến được nhiều vùng nhiều nơi mà giá thành vận chuyển thấp. Để đáp ứng những mục tiêu chủ yếu như: tính năng thông qua của xe, độ êm diu chuyển động và an toàn chuyển động, tiện nghi trên xe, tốc độ xe, đảm bảo sử dụng thuận tiện, nhẹ nhàng và tính kinh tế cao nhất, các công ty, tập đoàn chế tạo ô tô liên tục cho ra đời các loại xe hiện đại với chất lượng ngày càng được cải thiện. Nhờ có sự phát triển của công nghệ vật liệu, kỹ thuật điên tử và kỹ thuật số các cụm các hệ thống trên ô tô được hoàn thiện ngay một cao hơn. Hệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng điều kiện của người lái tính ổn định của xe, đảm bảo độ êm dịu chuyển động và an toàn cho các thiết bị trên xe và hành khách. Vì vậy hệ thống treo ngày càng không ngừng được hoàn thiện và cải tiến. Để có thể ngày càng tiếp cận với ôtô hiện đại, phát huy tốt tính năng kỹ thuật của xe nắm chắc các kết cấu hệ thống để có thể điều chỉnh, sửa chữa trong quá trình sử dụng và nâng cao tính hiệu quả. Cần đi vào nghiên cứu sâu các hệ thống trong đó có hệ thống treo. Sau khi được học môn học "Kết cấu tính toán ô tô quân sự", tôi được giao nhiệm vụ thực hiện đồ án “Tính toán thiết kế hệ thông treo sau cho xe vận tải hạng nặng”. Trong phạm vi đồ án chỉ tập chung chủ yếu vào thiết kế bộ phận nhíp và thanh dẫn hướng của hệ thống treo, đánh giá chỉ tiêu chất lượng của hệ thống treo và phân tích đặc điểm kết cấu của hệ thống treo, tính toán dao động, tính toán nghiệm bền cho một số chi tiết, bộ phận của hệ thống treo với các số liệu đã có. Đồ án được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy Nguyễn Văn Trà và các thầy giáo trong bộ môn. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn đồ án vẫn mắc một số sai sót do hạn chế về mặt kiến thức cũng như thời gian thực hiện. Kính mong các thầy giáo giúp đỡ, chỉ bảo để đồ án được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn.

doc25 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2355 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tính toán thiết kế hệ thông treo sau cho xe vận tải hạng nặng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lêi nãi ®Çu Cïng víi sù ph¸t triÓn kh«ng ngõng cña khoa häc kü thuËt c«ng nghÖ chÕ t¹o «t« trªn thÕ giíi kh«ng ngõng ®­îc hoµn thiÖn, c¶i tiÕn vµ n©ng cao. ViÖc chuyªn chë b»ng « t« cã kh¶ n¨ng ®¸p øng tèt vÒ nhiÒu mÆt so víi c¸c ph­¬ng tiÖn vËn chuyÓn kh¸c do nã ®¬n gi¶n an toµn tÝnh c¬ ®éng cao, cã thÓ ®Õn ®­îc nhiÒu vïng nhiÒu n¬i mµ gi¸ thµnh vËn chuyÓn thÊp. §Ó ®¸p øng nh÷ng môc tiªu chñ yÕu nh­: tÝnh n¨ng th«ng qua cña xe, ®é ªm diu chuyÓn ®éng vµ an toµn chuyÓn ®éng, tiÖn nghi trªn xe, tèc ®é xe, ®¶m b¶o sö dông thuËn tiÖn, nhÑ nhµng vµ tÝnh kinh tÕ cao nhÊt, c¸c c«ng ty, tËp ®oµn chÕ t¹o « t« liªn tôc cho ra ®êi c¸c lo¹i xe hiÖn ®¹i víi chÊt l­îng ngµy cµng ®­îc c¶i thiÖn. Nhê cã sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ vËt liÖu, kü thuËt ®iªn tö vµ kü thuËt sè c¸c côm c¸c hÖ thèng… trªn « t« ®­îc hoµn thiÖn ngay mét cao h¬n. HÖ thèng treo trªn xe lµ mét bé phËn quan träng, nã ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn kh¶ n¨ng ®iÒu kiÖn cña ng­êi l¸i tÝnh æn ®Þnh cña xe, ®¶m b¶o ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng vµ an toµn cho c¸c thiÕt bÞ trªn xe vµ hµnh kh¸ch. V× vËy hÖ thèng treo ngµy cµng kh«ng ngõng ®­îc hoµn thiÖn vµ c¶i tiÕn. §Ó cã thÓ ngµy cµng tiÕp cËn víi «t« hiÖn ®¹i, ph¸t huy tèt tÝnh n¨ng kü thuËt cña xe n¾m ch¾c c¸c kÕt cÊu hÖ thèng ®Ó cã thÓ ®iÒu chØnh, söa ch÷a trong qu¸ tr×nh sö dông vµ n©ng cao tÝnh hiÖu qu¶. CÇn ®i vµo nghiªn cøu s©u c¸c hÖ thèng trong ®ã cã hÖ thèng treo. Sau khi ®­îc häc m«n häc "KÕt cÊu tÝnh to¸n « t« qu©n sù", t«i ®­îc giao nhiÖm vô thùc hiÖn ®å ¸n “TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ th«ng treo sau cho xe vËn t¶i h¹ng nÆng”. Trong ph¹m vi ®å ¸n chØ tËp chung chñ yÕu vµo thiÕt kÕ bé phËn nhÝp vµ thanh dÉn h­íng cña hÖ thèng treo, ®¸nh gi¸ chØ tiªu chÊt l­îng cña hÖ thèng treo vµ ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña hÖ thèng treo, tÝnh to¸n dao ®éng, tÝnh to¸n nghiÖm bÒn cho mét sè chi tiÕt, bé phËn cña hÖ thèng treo víi c¸c sè liÖu ®· cã. §å ¸n ®­îc sù h­íng dÉn, gióp ®ì tËn t×nh cña thÇy NguyÔn V¨n Trµ vµ c¸c thÇy gi¸o trong bé m«n. MÆc dï ®· rÊt cè g¾ng nh­ng ch¾c ch¾n ®å ¸n vÉn m¾c mét sè sai sãt do h¹n chÕ vÒ mÆt kiÕn thøc còng nh­ thêi gian thùc hiÖn. KÝnh mong c¸c thÇy gi¸o gióp ®ì, chØ b¶o ®Ó ®å ¸n ®­îc hoµn thiÖn h¬n. Xin ch©n thµnh c¶m ¬n. Ch­¬ng I Ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu 1.1 C«ng dông, yªu cÇu, ph©n lo¹i hÖ thèng treo. 1.1.1 Sù cÇn thiÕt cÇn cã hÖ thèng treo Khi «t« chuyÓn ®éng trªn ®­êng kh«ng b»ng ph¼ng th­êng ph¸t sinh nh÷ng dao ®éng d­íi t¸c ®éng kÝch thÝch cña ®é mÊp m« biªn d¹ng ®­êng. Dao ®éng cña «t« ¶nh h­ëng tíi con ng­êi, hµng ho¸ chuyªn chë trªn xe, ®é bÒn vµ tuæi thä cña c¸c kÕt cÊu «t«. Ngoµi ra nÕu con ng­êi ph¶i chÞu ®ùng l©u trong t×nh tr¹ng xe bÞ rung xãc nhiÒu sÏ sinh ra mÖt mái, gi¶m hiÖu suÊt c«ng viÖc, cã nguy c¬ m¾c c¸c bÖnh thÇn kinh vµ n·o. Do vËy viÖc h¹n chÕ vµ dËp t¾t nhanh c¸c dao ®éng cña «t« lµ bµi to¸n cÇn thiÕt khi thiÕt kÕ, hÖ thèng treo cã thÓ ®¶m b¶o ®iÒu ®ã. HÖ thèng treo lµ mét tæ hîp c¸c c¬ cÊu thùc hiÖn liªn kÕt c¸c b¸nh xe (cÇu xe) víi khung xe (vá xe) ®Ó ®¶m b¶o ®é ªm dÞu vµ an toµn chuyÓn ®éng trªn c¬ së t¹o ra c¸c dao ®éng cña th©n xe vµ b¸nh xe theo ý muèn, gi¶m c¸c t¶i träng va ®Ëp cho xe khi chuyÓn ®éng trªn ®Þa h×nh kh«ng b»ng ph¼ng. Ngoµi ra hÖ thèng treo cßn dïng ®Ó truyÒn c¸c lùc vµ m« men t¸c ®éng gi÷a b¸nh xe vµ khung xe (vá xe). 1.1.2 c¸c yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng treo. + §¶m b¶o ®é ªm dÞu cÇn thiÕt khi xe chuyÓn ®éng. + Sù thay ®æi quÜ ®¹o l¨n cña c¸c b¸nh xe kh«ng ®¸ng kÓ ®Ó ®¶m b¶o ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng th¼ng vµ tÝnh n¨ng th«ng qua cña «t«. + Träng l­îng phÇn kh«ng treo ph¶i nhá. Träng l­îng phÇn kh«ng treo bao gåm träng l­îng b¸nh xe, c¸c chi tiÕt cña bé phËn dÉn h­íng, cÇu xe vµ mét phÇn träng l­îng cña bé phËn ®µn håi vµ gi¶m chÊn. Gi¶m träng l­îng phÇn kh«ng treo sÏ lµm gi¶m rÊt nhiÒu t¶i träng ®éng t¸c dông lªn bé phËn ®µn håi vµ th©n xe. Yªu cÇu nµy ®­îc thùc hiÖn rÊt tèt ®èi víi hÖ thèng treo ®éc lËp. + HÖ thèng treo ph¶i ®¶m b¶o cã søc sèng cao, ®é tin cËy lín trong sö dông. Søc sèng cña hÖ thèng treo cña «t« chñ yÕu phô thuéc vµo lo¹i s¬ då treo. + §¶m b¶o ®¬n gi¶n, thuËn tiÖn trong qu¸ tr×nh b¶o d­ìng, söa ch÷a. Yªu cÇu nµy chñ yÕu phô thuéc vµo sè l­îng c¸c ®iÓm ph¶i b¶o d­ìng vµ vÞ trÝ c¸c ®iÓm ®ã trªn xe. 1.1.3 Ph©n tÝch kÕt cÊu mét sè hÖ thèng treo. - HÖ thèng treo phô thuéc: lµ hÖ thèng treo mµ b¸nh xe bªn tr¸i vµ bªn ph¶i cña mét cÇu ®­îc liªn kÕt cøng víi nhau b»ng dÇm cÇu liÒn hoÆc vá cÇu cøng. Khi ®ã dao ®éng hoÆc chuyÓn dÞch (trong mÆt ph¼ng ngang hoÆc mÆt ph¼ng th¼ng ®øng) cña b¸nh xe bªn nµy lµm ¶nh h­ëng, t¸c ®éng ®Õn b¸nh xe bªn kia vµ ng­îc l¹i. PhÇn lín « t« sö dông trong qu©n ®éi ta lo¹i 1 cÇu vµ 2 cÇu chñ ®éng ®Òu cã hÖ thèng treo phô thuéc víi phÇn tö ®µn håi nhÝp l¸ (UAZ-469; GAZ-66; ZIL-131; URAL-375; KRAZ-255; BRDM-2;…). Trªn h×nh (1.1) thÓ hiÖn cÊu t¹o cña hÖ thèng treo tr­íc lo¹i nhÝp nöa e lÝp cña xe GAZ-66. H×nh 1.1: HÖ thèng treo tr­íc « t« GAZ-66. HÖ thèng treo phô thuéc víi phÇn tö ®µn håi nhÝp l¸ cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n, rÎ tiÒn v× c¸c l¸ nhÝp võa lµm nhiÖm vô cña phÇn tö ®µn håi võa lµm nhiÖm vô cña phÇn tö h­íng, ®¬n gi¶n trong b¶o d­ìng kü thuËt, lèp xe sÏ Ýt bÞ mßn khi quay vßng v× chØ cã khung xe nghiªng cßn cÇu xe kh«ng bÞ nghiªng. Nh­îc ®iÓm cña hÖ thèng treo phô thuéc lo¹i nhÝp lµ: cã khèi l­îng phÇn kh«ng treo lín, do vËy gi¶m ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng; khã cã ®­îc hÖ treo mÒm v× ®Ó cã hÖ treo mÒm cÇn ph¶i n©ng cao khung (vá) so víi cÇu xe; x¸c suÊt xuÊt hiÖn dao ®éng cña b¸nh xe dÉn h­íng lín, do vËy ¶nh h­ëng xÊu tíi æn ®Þnh chuyÓn ®éng th¼ng; tuæi thä cña c¸c l¸ nhÝp nhá. §Ó t¨ng tuæi thä l¸ nhÝp ng­êi ta ¸p dông ph­¬ng ph¸p gia c«ng phun h¹t vµo mÆt trªn c¸c l¸ nhÝp, sö dông nhÝp cã tiÕt diÖn ngang hîp lý, cè ®Þnh c¸c ®Çu nhÝp b»ng c¸c phÇn tö cao su, b«i mì ch× gi÷a c¸c l¸ nhÝp hoÆc c¸c tÊm ®Öm gi÷a c¸c l¸ nhÝp (®Öm b»ng chÊt dÎo, b»ng ®ång hoÆc hîp kim chèng mßn), ®¸nh bãng bÒ mÆt c¸c l¸ nhÝp. - HÖ thèng treo ®éc lËp: lµ hÖ thèng treo mµ b¸nh xe bªn tr¸i vµ b¸nh xe bªn ph¶i kh«ng cã liªn kÕt cøng víi nhau, chóng chØ ®­îc nèi gi¸n tiÕp víi nhau th«ng qua khung xe hoÆc vá xe. ChÝnh v× vËy mµ dao ®éng hay chuyÓn dÞch cña c¸c b¸nh xe lµ ®éc lËp nhau. ë hÖ thèng treo ®éc lËp th­êng sö dông lß xo trô hoÆc thanh xo¾n lµ phÇn tö ®µn håi. Trong qu¸ tr×nh sö dông kh«ng cÇn ph¶i b«i tr¬n, kh«ng bÞ bôi bÈn vµ cã ®é bÒn cao, cã khèi l­îng phÇn kh«ng treo nhá, b¶o ®¶m hµnh tr×nh lµm viÖc cña xe lín do vËy b¶o ®¶m t¹o ra ®­îc treo mÒm h¬n. Nh­îc ®iÓm chÝnh cña hÖ thèng treo ®éc lËp lµ kÕt cÊu dÉn ®éng ®Õn c¸c b¸nh xe phøc t¹p, t¨ng sè l­îng khíp nèi ®ång thêi t¨ng khèi l­îng c«ng viÖc ch¨m sãc b¶o d­ìng kü thuËt, träng t©m xe thay ®æi khi th©n xe dao ®éng. - HÖ thèng treo c©n b»ng: Hai b¸nh xe cïng mét phÝa cña hai cÇu xe liÒn nhau cã chung phÇn tö ®µn håi ®­îc bè trÝ xung quanh trôc c©n b»ng. HÖ thèng treo c©n b»ng th­êng gÆp ë nh÷ng xe nhiÒu cÇu cã tÝnh n¨ng th«ng qua cao. Nh÷ng xe ®ã cã ba hoÆc bèn cÇu trong ®ã bè trÝ hai cÇu liÒn nhau. HÖ thèng treo cña nh÷ng cÇu nµy th­êng lµ hÖ thèng treo c©n b»ng phô thuéc. VÝ dô nh­ cÇu gi÷a vµ cÇu sau cña « t« ZIL-131; URAL-4320; KRAZ-255B;... H×nh 1.2a: HÖ thèng treo c©n b»ng víi phÇn tö h­íng lµ c¸c thanh gi» ng cÇu. H×nh 1.2b: HÖ thèng treo c©n b»ng sö dông nhÝp ®Ó truyÒn c¸c lùc däc. Khi sö dông hÖ thèng treo c©n b»ng, trong tr­êng hîp « t« chuyÓn ®éng trªn ®Þa h×nh gå ghÒ, c¸c b¸nh xe cã thÓ b¶o ®¶m lu«n tiÕp xóc víi bÒ mÆt ®­êng, do vËy mµ n©ng cao tÝnh n¨ng th«ng qua cho « t«. Ngoµi ra, hÖ thèng treo c©n b»ng cã ­u ®iÓm lµ cho phÐp trôc cña cÇu gi÷a vµ cÇu sau lÖch mét gãc kh¸ lín (kho¶ng 240) ®Ó b¶o ®¶m kh¶ n¨ng b¸m cña c¸c b¸nh xe víi bÒ mÆt ®­êng. HÖ thèng treo cña cÇu sau vµ cÇu gi÷a cña c¸c « t« ZIL-131, URAL-375 vµ KRAZ-255B lµ hÖ thèng treo c©n b»ng trªn hai bé nhÝp däc nöa ªlÝp. HÖ treo nµy b¶o ®¶m sù b»ng nhau cña c¸c t¶i träng th¼ng ®øng trªn cÇu gi÷a vµ cÇu sau. Trªn (h×nh 1.3) thÓ hiÖn kÕt cÊu hÖ thèng treo sau c©n b»ng ë « t« URAL-4320, URAL-375. CÊu t¹o cña chóng t­¬ng tù nh­ ë « t« ZIL-131. §iÓm kh¸c chñ yÕu lµ c¸c thanh gi»ng cã c¸c khíp tù ®iÒu chØnh vµ b«i tr¬n b»ng mì. C¸c khíp nµy cã b¹c ®Öm d¹ng nªm, chèt d¹ng cÇu cïng lß xo vµ n¾p bÞt kÝn. ë xe URAL-375, h¹n chÕ sù dÞch chuyÓn xuèng d­íi nhê c¸p hµnh tr×nh tr¶. Ngoµi ­u ®iÓm vÒ viÖc b¶o ®¶m kh¶ n¨ng b¸m cña c¸c b¸nh xe trªn bÒ mÆt ®­êng khi chuyÓn ®éng trªn ®Þa h×nh, ë hÖ thèng treo c©n b»ng cßn cho phÐp gi¶m ®­îc hµnh tr×nh chuyÓn cña khung (hoÆc vá xe) ®i mét nöa khi b¸nh xe nµy dÞch chuyÓn t­¬ng ®èi víi b¸nh xe kia (h×nh 1.3). H×nh 1.3: HÖ thèng treo cÇu gi÷a vµ cÇu sau « t« URAL-4320. §Ó b¶o ®¶m kh¶ n¨ng lµm viÖc cña treo cÇn ®Þnh kú mét lÇn trong n¨m vµo thêi ®iÓm chuyÓn sang mïa ®«ng, tiÕn hµnh b«i tr¬n tÊt c¶ c¸c l¸ nhÝp ®Ó chèng mßn. Khi ®ã cÇn khö tÊt c¶ c¸c mì cò vµ bôi bÈn vµ c¶ c¸c vÕt mßn, sau ®ã tiÕn hµnh b«i tr¬n bÒ mÆt lµm viÖc cña nhÝp b»ng mì ch×. æ trôc c©n b»ng cÇn ®­îc b«i tr¬n b»ng dÇu. Khi tra dÇu cÇn theo dâi møc dÇu ®Õn ngang miÖng lç. Ngoµi viÖc b«i tr¬n c¸c vÞ trÝ nh­ giíi thiÖu ë trªn, trong qu¸ tr×nh sö dông chó ý nÕu l¸ nhÝp gèc thø nhÊt mßn qu¸ 1/2 chiÒu dµy th× cÇn ®¶o vÞ trÝ l¸ thø nhÊt cho l¸ thø hai. Trong tr­êng hîp mÎ hoÆc vì l¸ nhÝp thø nhÊt ë vÞ trÝ mßn th× viÖc thay ®æi vÞ trÝ cho l¸ thø 3 chØ cho phÐp khi l¸ nhÝp ®ã cã ®Çu cuèi vÉn n»m trong tai nhÝp vµ b¶o ®¶m lµm viÖc b×nh th­êng cña ba l¸ khi cÇu dÞch chuyÓn xuèng d­íi. 1.2. Sù ph¸t triÓn cña c¸c lo¹i hÖ thèng treo 1.2.1. Kh¸i niÖm vÒ treo thô ®éng HÖ thèng treo thô ®éng lµ mét hÖ thèng mµ c¸c ®Æc tÝnh cña c¸c thµnh phÇn (nhÝp vµ gi¶m chÊn) lµ cè ®Þnh. C¸c ®Æc tÝnh nµy ®­îc x¸c ®Þnh bëi c¸c nhµ thiÕt kÕ hÖ thèng treo, theo môc ®Ých thiÕt kÕ vµ øng dông mong muèn. ThiÕt kÕ hÖ thèng treo thô ®éng lµ sù tèi ­u ho¸ gi÷a ®é æn ®Þnh vµ ªm dÞu chuyÓn ®éng. Mét hÖ thèng treo víi c¶n lín (gåm cña c¶ phÇn tö gi¶m chÊn, phÇn tö ®µn håi vµ lèp xe,... ) sÏ ®em l¹i tÝnh æn ®Þnh tèt nh­ng còng truyÒn m¹nh c¸c ®Çu vµo tõ ®­êng lªn th©n xe. Khi xe chuyÓn ®éng víi tèc ®é thÊp trªn ®­êng nhÊp nh« hoÆc víi tèc ®é cao trªn ®­êng ph¼ng nã sÏ nhËn ®­îc chuyÓn ®éng xÊu. Ng­êi l¸i vµ hµnh kh¸ch cã thÓ c¶m thÊy khã chÞu hoÆc g©y h­ háng hµng ho¸. Mét hÖ thèng treo víi c¶n nhá sÏ mang l¹i ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng tèt h¬n nh­ng l¹i lµm gi¶m ®¸ng kÓ sù æn ®Þnh khi quay vßng hoÆc khi v­ît dèc.... Mét hÖ thèng treo thô ®éng ®­îc thiÕt kÕ tèt cã thÓ më réng phÇn nµo kh¶ n¨ng chuyÓn ®éng vµ æn ®Þnh, nh­ng kh«ng thÓ lo¹i trõ ®­îc sù m©u thuÉn nµy. V× nh÷ng lý do ®ã mµ ngµy nay trªn c¸c «t« hiÖn ®¹i ng­êi ta thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng treo kh¸c nhau nh­ ®­îc tr×nh bµy trong c¸c môc d­íi ®©y. 1.2.2. HÖ thèng treo tÝch cùc Trong hÖ thèng treo tÝch cùc, c¶ gi¶m chÊn vµ nhÝp thô ®éng ®­îc thay thÕ b»ng mét bé kÝch thÝch lùc. Bé kÝch thÝch lùc cã thÓ cung cÊp thªm hoÆc tiªu t¸n bít n¨ng l­îng cho hÖ thèng (kh«ng gièng víi gi¶m chÊn thô ®éng chØ cã thÓ tiªu t¸n n¨ng l­îng). Víi mét hÖ thèng treo tÝch cùc, bé kÝch thÝch lùc cã thÓ t¸c dông lùc mµ kh«ng phô thuéc vµo dÞch chuyÓn hoÆc vËn tèc cña khèi l­îng treo vµ kh«ng treo. Nhê vµo bé ®iÒu khiÓn chÝnh x¸c, c¸c kÕt qu¶ tèi ­u gi÷a ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng vµ ®é æn ®Þnh th©n xe tèt h¬n ®èi víi hÖ thèng treo thô ®éng. 1.2.3. HÖ thèng treo ®iÒu chØnh Mét hÖ thèng treo ®iÒu chØnh ®­îc tæ hîp tõ phÇn tö ®µn håi trong hÖ thèng treo thô ®éng vµ phÇn tö gi¶m chÊn víi ®Æc ®iÓm lµ cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc bëi ng­êi l¸i. L¸i xe cã thÓ dïng thiÕt bÞ chän ®Ó ®Æt møc ®é c¶n dùa trªn c¶m gi¸c chñ quan cña hä. HÖ thèng nµy cã ­u ®iÓm lµ nã cho phÐp ng­êi l¸i ®iÒu chØnh søc c¶n theo tÝnh chÊt ®­êng. Tuy nhiªn, ng­êi l¸i l¹i kh«ng thÓ ®iÒu chØnh hÖ thèng treo ®Ó chèng l¹i c¸c ®Çu vµo nh­ æ gµ, khi quay vßng hoÆc c¸c lo¹i ®Çu vµo ®­êng kh¸c nãi chung. 1.2.4. C¸c hÖ thèng treo b¸n tÝch cùc C¸c hÖ thèng treo b¸n tÝch cùc ®­îc ®Ò cËp lÇn ®Çu tiªn vµo ®Çu nh÷ng n¨m 70. Trong lo¹i hÖ thèng nµy, phÇn tö ®µn håi truyÒn thèng ®­îc gi÷ l¹i, nh­ng phÇn tö gi¶m chÊn ®­îc thay thÕ b»ng gi¶m chÊn ®iÒu khiÓn. Trong khi hÖ thèng treo tÝch cùc yªu cÇu mét nguån n¨ng l­îng ngoµi nh»m cung cÊp c¸c kÝch thÝch ®Ó ®iÒu khiÓn xe, th× hÖ thèng treo b¸n tÝch cùc chØ dïng n¨ng l­îng ngoµi ®Ó ®iÒu chØnh c¸c møc ®é c¶n, vµ lµm cho bé ®iÒu khiÓn ghi cïng c¸c c¶m biÕn lµm viÖc. Bé ®iÒu khiÓn x¸c ®Þnh møc ®é c¶n vµ tù ®éng ®iÒu chØnh ®Ó thu ®­îc c¶n ®ã (c¶n thÝch hîp). Mét trong nh÷ng c¸ch thøc ®iÒu khiÓn b¸n tÝch cùc chung nhÊt lµ ®iÒu khiÓn kiÓu mãc treo. VÒ mÆt to¸n häc, ®iÒu khiÓn mãc treo ®­îc biÓu diÔn nh­ sau: NÕu ³ 0 th× C := c¶n cao; cßn nÕu:< 0 th× C := c¶n thÊp Trong c¸c bÊt ph­¬ng tr×nh trªn, lµ vËn tèc cña khèi l­îng treo cßn lµ vËn tèc cña khèi l­îng kh«ng treo. Lo¹i ®iÒu khiÓn mãc treo nµy gäi lµ ®iÒu khiÓn on-off v× gi¶m chÊn chuyÓn vÒ mét trong hai tr¹ng th¸i c¶n mµ nã cã thÓ cã. Khi khèi l­îng treo chuyÓn ®éng ®i lªn vµ khèi l­îng treo víi kh«ng treo l¹i tiÕn ®Õn gÇn nhau th× hÖ sè c¶n lý t­ëng ph¶i b»ng kh«ng. Do c¸c giíi h¹n vËt lý cña gi¶m chÊn thùc, hÖ sè c¶n b»ng kh«ng lµ kh«ng thùc hiÖn ®­îc nªn ng­êi ta dïng hÖ sè c¶n rÊt thÊp. Khi khèi l­îng treo chuyÓn ®éng xuèng d­íi cßn hai khèi l­îng tiÕn l¹i gÇn nhau, c¸ch ho¹t ®éng cña ®iÒu khiÓn mãc treo lµ cÇn ph¶i sinh ra mét hÖ sè c¶n lín v« cïng. Mét hÖ sè c¶n lín v« cïng th× kh«ng thÓ ®¹t tíi ®­îc, do ®ã trong thùc tÕ hÖ sè c¶n ®iÒu chØnh ®­îc ®Æt ë møc cao nhÊt. T¸c dông cña s¬ ®å ®iÒu khiÓn mãc treo lµ ®Ó gi¶m ®Õn møc thÊp nhÊt vËn tèc tuyÖt ®èi cña khèi l­îng treo. Còng cã thÓ ®iÒu khiÓn nhê lo¹i gi¶m chÊn kh«ng chØ chuyÓn gi÷a tr¹ng th¸i cao vµ thÊp mµ cßn cã v« sè ®iÓm n»m gi÷a hai møc ®ã. Lo¹i hÖ thèng nµy ®­îc gäi lµ hÖ thèng b¸n tÝch cùc thay ®æi liªn tôc. Trong tr­êng hîp gi¶m chÊn ®iÒu khiÓn trong hÖ thèng treo b¸n tÝch cùc bÞ háng th× nã sÏ trë vÒ gi¶m chÊn th­êng mét c¸ch dÔ dµng. C¸c hÖ thèng treo b¸n tÝch cùc kh«ng chØ cã Ýt d¹ng h­ háng nguy hiÓm mµ cßn Ýt phøc t¹p, Ýt xÈy ra c¸c h­ háng c¬ khÝ vµ yªu cÇu n¨ng l­îng nhá h¬n nhiÒu so víi c¸c hÖ thèng treo tÝch cùc. V× vËy, lo¹i hÖ thèng treo nµy sÏ lµ xu h­íng ph¸t triÓn tÊt yÕu trong t­¬ng lai. 3) Chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ. Qua ph©n tÝch kÕt cÊu cña c¸c hÖ thèng treo ë trªn, tõ nhiÖm vô ®Ò tµi ®­îc giao lµ: “ThiÕt kÕ hÖ thèng treo sau cho « t« vËn t¶i h¹ng nÆng” vµ cã tham kh¶o xe URAL-4320 t¸c gi¶ chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ nh­ sau: + HÖ thèng treo cña xe thiÕt kÕ lµ lo¹i hÖ thèng treo c©n b»ng. + PhÇn tö ®µn håi lµ nhÝp l¸, phÇn tö h­íng lµ nh÷ng thanh gi»ng. Ch­¬ng ii TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng treo C¸c th«ng sè ban ®Çu stt Th«ng sè §¬n vÞ TrÞ sè 1 C«ng thøc b¸nh xe 6x6 2 Träng l­îng «t« khi kh«ng t¶i Kg 8020 3 Träng l­îng toµn bé Kg 13425 4 Träng l­îng phÇn kh«ng treo Kg 3585 5 Träng l­îng phÇn treo(khi «t« ®Çy t¶i) -Ph©n bè lªn cÇu tr­íc -Ph©n bè lªn cÇu sau Kg Kg Kg 9840 3782 6058 6 ChiÒu dµi c¬ së cña xe m 5.255 7 Kho¶ng s¸ng gÇm xe m 0.4 8 §é cøng cña lèp sau N/mm 800 2.1. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña hÖ thèng treo: 2.1.1. X¸c ®Þnh hÖ sè ph©n bè khèi l­îng phÇn treo: (1) Trong ®ã: M - Khèi l­îng phÇn treo « t«, M = 9840 (kg) a - Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m phÇn treo ®Õn t©m b¸nh xe cÇu tr­íc, cÇu sau; Ta cã: a=3,235 (m), b=2,02 (m) Jy - M«men qu¸n tÝnh khèi l­îng cña phÇn treo ®èi víi trôc ngang ®i qua träng t©m phÇn treo. Ta cã c«ng thøc tÝnh: Jy =A.M.L2 Víi: A - HÖ sè kinh nghiÖm, lÊy A = 0,22 L - ChiÒu dµi c¬ së « t«, L=5,255 (m) Thay vµo c«ng thøc (1), ta cã: Ta thÊy = 0,816, n»m trong kho¶ng 0,8 ¸ 1,2 nªn theo [1], ta cã thÓ coi phÇn tr­íc vµ phÇn sau xe dao ®éng ®éc lËp víi nhau. Khèi l­îng phÇn treo ph©n bè lªn cÇu tr­íc vµ cÊu sau tÝnh nh­ sau: M1=M.= 9840.=3782 ( kg) M2= M.= 9840. =6058 (kg) 2.1.2 X¸c ®Þnh ®é cøng cña treo. - M: khèi l­îng phÇn treo cña « t« (N.s2/m). - w: tÇn sè dao ®éng riªng cña khèi l­îng phÇn treo (rad/s). §Ó ®¶m b¶o ®é ªm dÞu cña « t« qu©n sù, khi tÝnh to¸n ®é cøng cña phÇn treo tÇn sè dao ®éng riªng cña khèi l­îng phÇn treo th­êng chän trong kho¶ng: chän : 2.1.3 x¸c ®Þnh hµnh tr×nh tÜnh cña b¸nh xe . Trong ®ã : - ft: hµnh tr×nh tÜnh cña b¸nh xe (m). - w: tÇn sè dao ®éng riªng. w = 12,21 (rad/s). - g: gia tèc träng tr­êng. g = 9,81 (m/s2). Thay sè ta ®­îc. 2.1.4. x¸c ®Þnh hµnh tr×nh ®éng cña b¸nh xe. f® = ft.(1¸1,5) (theo [3]) Chän f®=f®1=f®2 =1,2.ft = 0,093 (m)= 93(mm). 2.1.5 KiÓm tra hµnh tr×nh ®éng cña b¸nh xe theo ®iÒu kiÖn b¶o ®¶m kho¶ng s¸ng gÇm xe nhá nhÊt. c: kho¶ng s¸ng gÇm xe ë tr¹ng th¸i tÜnh cña « t« (m). cmin: kho¶ng s¸ng gÇm xe sau khi b¸nh xe dÞch chuyÓn hÕt hµnh tr×nh ®éng (m). (theo [3]) Tháa m·n ®iÒu kiÖn kho¶ng s¸ng gÇm xe nhá nhÊt. 2.1.6. KiÓm tra hµnh tr×nh ®éng cña b¸nh xe theo ®iÒu kiÖn kh«ng x¶y ra va ®Ëp gi÷a phÇn treo tr­íc vµ phÇn kh«ng treo tr­íc khi phanh cÊp tèc. f® ³ ft . jmax . Trong ®ã: - jmax: hÖ sè b¸m lín nhÊt cña b¸nh xe víi mÆt ®­êng; jmax = 0,8 - hg: chiÒu cao träng t©m cña « t« hg = 1,35 (m) -b: kho¶ng c¸ch tõ träng t©m « t« ®Õn trôc c©n b»ng b = 2,02 (m) f®1 = 78,9 ³ ft1 f®1 = 93 ³ 78 . 0,8 . f®1 = 93 > 41,7 => Tháa m·n ®iÒu kiÖn 2.1.7. x¸c ®Þnh hÖ sè dËp t¾t dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo. Trong ®ã: + h0: hÖ sè dËp t¾t dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo (rad/s). + y: hÖ sè c¶n t­¬ng ®èi. y = 0,2 0,3 (theo [3]), Chän y = 0,25. + w: tÇn sè dao ®éng riªng cña khèi l­îng phÇn treo (rad/s). 2.2. TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c bé phËn cña hÖ thèng treo 2.2.1. TÝnh to¸n thiÕt kÕ nhÝp. C¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña nhÝp ®­îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së bè trÝ chung cña « t«, sù biÕn d¹ng cña nhÝp, t¶i t¸c dông lªn nhÝp vµ øng suÊt sinh ra trong bé nhÝp. a) X¸c ®Þnh chiÒu dµi cña bé nhÝp. trong ®ã: l- chiÒu dµi cña bé nhÝp. L- chiÒu dµi c¬ së cña « t« L=5,255(m). chän l =1,6 m; X¸c ®Þnh chiÒu dµi cña nhÝp ®­îc tiÕn hµnh ®ång thêi víi viÖc chän lo¹i nhÝp. Tuú thuéc vµo kÕt cÊu c¸ch bè trÝ nhÝp cã thÓ cã c¸c lo¹i nhÝp b¸n ªlÝp, c«ng x«n, mét phÇn t­ ªlÝp. Theo ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ chän lo¹i nhÝp b¸n ªlÝp ®èi xøng. ChiÒu dµi quy dÉn cña nhÝp ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: m trong ®ã : chiÒu dµi quy dÉn cña nhÝp (m). l - chiÒu dµi cña nhÝp (m). b) X¸c ®Þnh chiÒu dµy l¸ nhÝp. trong ®ã: - hÖ sè biÕn d¹ng kÓ ®Õn sù sai kh¸c cña h×nh d¹ng bé nhÝp so víi dÇm chèng uèn ®Òu(). chän - øng suÊt uèn cho phÐp cña bé nhÝp. C¸c l¸ nhÝp th­êng ®­îc chÕ t¹o tõ c¸c lo¹i thÐp 50C2 vµ 60C2. m« ®uyn ®µn håi - tæng biÕn d¹ng cña nhÝp t­¬ng øng víi tæng hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña b¸nh xe. trong ®ã : - ®é vâng tÜnh vµ ®é vâng ®éng cña nhÝp. §é vâng cña nhÝp ®­îc x¸c ®Þnh tõ s¬ ®å treo vµ tõ mèi quan hÖ tõ hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña b¸nh xe vµ ®é vâng cña nhÝp. Trong tr­êng hîp ®¬n gi¶n nhÊt (mm) ChiÒu dÇy l¸ nhÝp : (cm) c) X¸c ®Þnh chiÒu réng cña l¸ nhÝp trong ®ã: z- sè l­îng l¸ nhÝp trong bé. §èi víi « t« vËn t¶i pmax- t¶i träng lín nhÊt t¸c dông lªn l¸ nhÝp. Khi coi ®­êng ®Æc tÝnh cña nhÝp lµ tuyÕn tÝnh. - T¶i träng tÜnh t¸c dông lªn nhÝp. Tr­êng hîp ®¬n gi¶n nhÊt : (Kg ) Träng l­îng ph©n bè lªn b¸nh xe khi « t« chøa ®Çy t¶i. Chän z = 15 l¸. (Kg/cm2) (cm) Chän b=8( cm) Chän l¸ nhÝp chÝnh: -Sè l­îng: 2 -ChiÒu dµy: h=0,98 (cm) -chiÒu réng: b=8( cm) C¸c l¸ nhÝp cßn l¹i : -ChiÒu dµy: h=0,9 (cm) -chiÒu réng: b=8( cm) *TÝnh to¸n ®é cøng cña c¶ bé nhÝp Th«ng sè cña c¸c l¸ nhÝp: Lo¹i nhÝp BÒ réng b(cm) ChiÒu dµy h(cm) M« men qu¸n tÝnh J=(cm4) 1-2 8 0,98 0,6274 3-16 8 0,9 0,486 KÕt qu¶ tÝnh to¸n Stt lk (cm) ak+1=l1-lk+1 Jk (cm4) Yk= (1/cm4) Yk-Yk+1 (1/cm4) (ak+1)3 (cm3) (ak+1) 3.( Yk-Yk+1) (1/cm) 1 80 0.6274 1.59388 0.79694 0 0 2 80 0 1.2548 0.79694 0.222491 1520.875 338.3813 3 72 8 1.7408 0.574449 0.125374 3723.875 466.8757 4 64.5 15.5 2.2268 0.449075 0.080452 8000 643.6166 5 60 20 2.7128 0.368623 0.056006 13824 774.2213 6 56 24 3.1988 0.312617 0.041232 24389 1005.609 7 51 29 3.6848 0.271385 0.031623 39304 1242.91 8 46 34 4.1708 0.239762 0.025022 54872 1373.03 9 42 38 4.6568 0.21474 0.020293 68921 1398.623 10 39 41 5.1428 0.194447 0.016789 91125 1529.883 11 35 45 5.6288 0.177658 0.01412 125000 1765.014 12 30 50 6.1148 0.163538 0.012041 166375 2003.298 13 25 55 6.6008 0.151497 0.010389 216000 2244.105 14 20 60 7.0868 0.141107 0.009056 274625 2486.965 15 15 65 7.5728 0.132052 0.007964 512000 4077.363 16 0 80 8.0588 0.124088 0.124088 Ta cã: (kg/s2) Sai sè:=3,7% 2.2.2 TÝnh to¸n thiÕt kÕ bé phËn h­íng Bé phËn h­íng lµ nh÷ng thanh gi»ng ®Ó ®¶m b¶o truyÒn tèt lùc däc ta chän sè thanh gi»ng lµ 4 thanh liªn kÕt cÇu xe víi trôc c©n b»ng. Lùc t¸c dông lªn thanh gi»ng trªn x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Ri = Lùc t¸c dông lªn thanh gi»ng d­íi x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Ti = Trong ®ã : Ri – Lùc t¸c dông lªn thanh gi»ng trªn cña cÇu thø i Ti – Lùc t¸c dông lªn thanh gi»ng d­íi cña cÇu thø i Trong c«ng thøc tÝnh Ti dÊu ë phÝa trªn lµ ®èi víi thanh gi»ng chÞu t¶i Ýt h¬n Pji – Lùc t¸c dông lªn mét b¸nh xe ë cÇu thø i m,n – C¸c c¸nh tay ®ßn cña thanh gi»ng d­íi vµ thanh gi»ng trªn rk – B¸n kÝnh tÝnh to¸n cña b¸nh xe c – Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 thanh gi»ng d­íi. e – Kho¶ng c¸ch tõ thanh gi»ng trªn ®Õn mÆt ph¶ng ®èi xøng däc xe Gi¶ thiÕt r»ng lùc t¸c dông lªn 4 b¸nh xe ë cÇu sau lµ nh­ nhau ta cã : + Pji = j.Zi víi Zi lµ ph¶n lùc tõ mÆt ®­êng t¸c dông lªn b¸nh ë cÇu thø i còng b»ng lùc tõ b¸nh t¸c dông xuèng nÒn ®­êng ; j lµ hÖ sè b¸m j = 0,8 Zi = M2*9,81/4 = 15851,48 (N) vËy Pji = 0,8*15851,48 = 12681,2 (N) + rk = R.l víi l - hÖ sè biÕn d¹ng lèp l = 0,94; R = 0,55 (m) VËy rk = 0,517 (m) + Chän m=0,08 (m) n = 0,16(m) ; c = 0,15 (m) ; e = 0,75 (m) Tõ ®ã ta cã R2 = 46180,7 (N) T2 = 311811 (N) Ta chän c¸c thanh cã chiÒu dµi vµ tiÕt diÖn trßn nh­ nhau v× vËy ta chØ tÝnh bÒn cho thanh chÞu t¶i lín h¬n.Coi nh­ c¸c thanh gi»ng chØ chÞu kÐo nÐn ®iÒu kiÖn bÒn cña c¸c thanh: smax = ® Chän vËt liÖu lµ thÐp CT3 cã [s] = 14kN/cm2 TiÕt diÖn cña thanh ph¶i tho¶ m·n (cm2) Víi F = pR2 nªn R³ 2,66 hay d ³ 5,32 chän d = 6 (cm) 2. Kh¶o s¸t dao ®éng. 2.1. M« h×nh ®éng lùc häc. Ta sö dông c¸c ký hiÖu ë trªn cïng víi nh÷ng ký hiÖu sau ®©y trong suèt qu¸ tr×nh tÝnh to¸n: z - chuyÓn dÞch th¼ng ®øng cña träng t©m th©n xe theo trôc Z. x - chuyÓn dÞch cña khèi l­îng phÇn kh«ng treo. q- kÝch thÝch ®éng häc lªn b¸nh xe. H×nh 2.1: M« h×nh dao ®éng 2.2. kh¶o s¸t dao ®éng Trong môc nµy sÏ kh¶o s¸t dao ®éng « t« lÇn l­ît theo tr×nh tù sau: - ThiÕt lËp hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n. - X©y dùng ®Æc tÝnh tÇn sè biªn ®é. ChØ kh¶o s¸t ®èi víi chÕ ®é t¶i träng lµ ®Çy t¶i, vµ chÕ ®é chuyÓn ®éng nh­ sau: - Coi xe chuyÓn ®éng ®Òu trªn ®­êng víi vËn tèc V = 50 (km/h). - Biªn d¹ng ®­êng h×nh sin cã biªn ®é q0=30 (mm). - B­íc sãng mÆt ®­êng lµ h»ng sè S = 4000 (mm). 2.2.1. ThiÕt lËp hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n. ë m« h×nh nµy t¸c gi¶ chän ph­¬ng ph¸p lËp hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n b»ng ph­¬ng tr×nh Lagrange lo¹i II. Ph­¬ng tr×nh Lagrange lo¹i II ®­îc m« t¶ nh­ sau: (2.1) i=1,2,...,n. n- sè to¹ ®é suy réng (sè bËc tù do cña c¬ hÖ). qi- to¹ ®é suy réng thø i. - ®¹o hµm cña to¹ ®é suy réng. Ek- ®éng n¨ng cña hÖ. En- thÕ n¨ng cña hÖ. Ep-n¨ng l­îng khuÕch t¸n cña hÖ. Fi- lùc suy réng t¸c dông theo ph­¬ng cña to¹ ®é qi. XuÊt ph¸t tõ ph­¬ng tr×nh trªn ta lÇn l­ît tÝnh c¸c thµnh phÇn: - §éng n¨ng cña hÖ: (2.2) - ThÕ n¨ng cña hÖ ®­îc x¸c ®Þnh tõ vÞ trÝ c©n b»ng tÜnh, b»ng sè gia thÕ n¨ng cña tÊt c¶ c¸c phÇn tö: (2.3) - N¨ng l­îng khuÕch t¸n cña c¬ hÖ sÏ lµ: (2.4) trong ®ã: Cp- hÖ sè cøng cña treo c©n b»ng. CL- hÖ sè cøng cña lèp. K, KL- hÖ sè c¶n gi¶m chÊn cña treo vµ cña lèp ë cÇu tr­íc. - biÕn d¹ng vµ vËn tèc biÕn d¹ng cña treo vµ cña lèp xe t­¬ng øng ë cÇu sau. - chiÒu cao mÊp m« mÆt ®­êng vµ ®¹o hµm cña nã ë ®iÓm tiÕp xóc víi b¸nh xe cÇu sau. Tõ h×nh vÏ ta x¸c ®Þnh ®­îc biÕn d¹ng vµ vËn tèc biÕn d¹ng cña c¸c phÇn tö. ChØ sè ký hiÖu t­¬ng øng víi ký hiÖu trªn h×nh vÏ. ; ; (2.5) ; ; Sau khi thay (2.5) vµo (2.4) vµ (2.3), chóng ta nhËn ®­îc: (2.6) LÊy ®¹o hµm cña c¸c biÓu thøc (2.2), (2.6) theo to¹ ®é suy réng, theo vËn tèc suy réng vµ theo thêi gian nh­ ph­¬ng tr×nh (2.1) ®· chØ ra, ta ®­îc c¸c biÓu thøc nh­ sau: ; ; ; ; ; Sau khi thay c¸c gi¸ trÞ nhËn ®­îc ë trªn vµo ph­¬ng tr×nh (2.1) ta ®­îc hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n sau: (2.7) 2.4. X©y dùng ®Æc tÝnh tÇn sè biªn ®é §Ó x©y dùng c¸c ®Æc tÝnh tÇn sè biªn ®é cña c¸c l­îng ra, ta dïng to¸n tö Laplace, ®­a c¸c Èn cña hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n vÒ d¹ng hµm ¶nh vµ biÕn ®æi tiÕp ®Ó ®­a hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n vÒ d¹ng hÖ ph­¬ng tr×nh ®¹i sè cã c¸c Èn lµ hµm truyÒn, sau ®ã gi¶i hÖ ph­¬ng tr×nh ®¹i sè ®Ó t×m c¸c hµm truyÒn Laplace. Hµm truyÒn tÇn sè nhËn ®­îc b»ng c¸ch thay p trong hµm truyÒn Laplace b»ng j.w - víi w lµ tÇn sè kÝch thÝch. Sau khi ®· cã c¸c hµm truyÒn tÇn sè, ta x©y dùng c¸c ®Æc tÝnh tÇn sè biªn ®é. ¸p dông vµo (2.7) tøc lµ dïng biÕn ®æi Laplace ®Ó ®­a hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n vÒ d¹ng hÖ ph­¬ng tr×nh cã Èn lµ c¸c hµm ¶nh, ta ®­îc: Chóng ta sö dông c¸c ký hiÖu sau: ; ; ; ; ; ; ; ; ; (p2 + nz.p + wz2).Z(p)- (hz.p + gz2).x(p) = 0. (2.9) (p2 + nx.p + wx2).x(p) - (hz.p + gz2 ).a. Z(p) = (n01.p+w012).q(p). Th«ng th­êng th× lùc c¶n cña lèp (®­îc thÓ hiÖn th«ng qua c¸c hÖ sè n01) cã gi¸ trÞ nhá nªn cã thÓ bá qua: NÕu ®Æt c¸c hÖ sè nh­ sau: a11= (p2 + nz.p + wz2); a12 = - (hz1 + gz12) ; a21 = (p2 + nx.p + wx2) ; a22= – (hz2.p + gz22 ).a2; Th× hÖ ph­¬ng tr×nh (2.9) sÏ ®­îc viÕt l¹i: a11.Z(p) + a12.x(p) = 0 (2.10) a21.Z(p) + a22.x(p) = w012. q(p) LÊy 2 vÕ cña c¸c ph­¬ng tr×nh cña hÖ (2.10) chia cho q(p), ta ®­îc hÖ ph­¬ng tr×nh cã Èn lµ c¸c hµm truyÒn: a11.Wz(p) + a12.Wx(p) = 0 (2.11) a21.Wz(p) + a22.Wx(p) = w012 ViÕt d­íi d¹ng ma trËn hÖ ph­¬ng tr×nh trªn: x= (2.12) Nh­ ®· nãi ë trªn ta chän kÝch ®éng ®éng häc cã d¹ng hµm ®iÒu hßa: q = q0.sin(wt); Sau khi gi¶i ra c¸c hµm truyÒn chuyÓn dÞch, ta cã thÓ t×m c¸c hµm truyÒn vËn tèc, gia tèc hoÆc c¸c hµm truyÒn cña lùc ®éng t¸c dông xuèng nÒn ®­êng,… Hµm truyÒn tõ mÆt ®­êng ®èi víi gia tèc khèi l­îng treo: (2.9) Hµm truyÒn tõ mÆt ®­êng ®èi víi biÕn d¹ng nhÝp: (2.10) Hµm truyÒn tõ mÆt ®­êng ®èi víi lùc ®éng t¸c dông xuèng nÒn ®­êng: (2.11) §Ó nhËn ®­îc c¸c hµm truyÒn tÇn sè (hay cßn gäi lµ hµm truyÒn Fourier) ta thay p = j.w trong c¸c hµm truyÒn Laplace ®· t×m ®­îc ë trªn. C¸c hµm truyÒn Fourier cã d¹ng phøc nh­ sau: Wz = C1+j.D1; Wx = C2+j.D2 ; 2.3.3.2. C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n dao ®éng 1 1 3 2 3 2 Tµi liÖu tham kh¶o [1] H­íng dÉn thiÕt kÕ m«n häc KCTT « t« qu©n sù - NguyÔn Phóc HiÓu - HVKTQS 1986 [2] ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n « t« m¸y kÐo ( tËp 2 ) - NguyÔn H÷u CÈn, Phan §×nh Kiªn NXB §¹i häc vµ trung häc CN 1971 [3] Lý thuyÕt « t« qu©n sù - NguyÔn Phóc HiÓu, Vò §øc LËp HVKTQS 2002 [4] Dao ®éng «t« - Vò §øc LËp HVKTQS 1994 [5] CÊu t¹o « t« qu©n sù (tËp hai) - Vò §øc LËp, Ph¹m §×nh Vy HVKTQS 1995 [6] TËp h×nh vÏ cÊu t¹o « t« qu©n sù - Vò §øc LËp, Ph¹m §×nh Vy HVKTQS 1996 [7] Lý thuyÕt « t« m¸y kÐo - D­ Quèc ThÞnh, Ph¹m Minh Th¸i NXB Khoa häc vµ kü thuËt

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docthongsoural.doc
  • dbThumbs.db
  • dwgtreoural.dwg