Tính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗTính toán thiết kế hệ thống treo xe con 5 chỗ
TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO
C ÔNG DỤNG , PHÂN LOẠI , YÊU CẦU
Hệ thống treo là mối liên kết giữa bánh xe và khung xe hoặc vỏ xe, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sự ổn định và thoải mái khi di chuyển Mối liên kết này có tính đàn hồi, giúp hấp thụ chấn động và giữ cho xe luôn trong trạng thái cân bằng.
Bánh xe được thiết kế để chuyển động theo phương thẳng đứng so với khung xe, nhằm đảm bảo sự dao động “êm dịu” và hạn chế tối đa các chuyển động không mong muốn như lắc ngang và lắc dọc.
Truyền lực và mô men giữa bánh xe và khung xe bao gồm các yếu tố chính như lực thẳng đứng (tải trọng, phản lực), lực dọc (lực kéo, lực phanh, lực đẩy), và lực bên (lực li tâm, lực gió bên, phản lực bên) Ngoài ra, mô men chủ động và mô men phanh cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình vận hành của xe.
Hệ thống treo cần đảm bảo sự liên kết mềm mại giữa bánh xe và khung vỏ, đồng thời có khả năng truyền lực hiệu quả Để đạt được điều này, hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng của xe, cho phép bánh xe di chuyển trong giới hạn nhất định và duy trì quan hệ động học hợp lý Mục tiêu chính là giảm chấn theo phương thẳng đứng mà không làm ảnh hưởng đến động học và động lực học của chuyển động bánh xe, đồng thời không tạo ra tải trọng tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ.
SVTH: Vũ Văn Quyết 5 có độ bền cao và độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường Đối với xe con, cần chú ý đến các yêu cầu quan trọng để đảm bảo hiệu suất và an toàn khi sử dụng.
- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn
- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt
- Đảm bảo tính ổn định và tính điều khiển chuyển động của ô tô ở tốc độ cao, ô tô điều khiển nhẹ nhàng.
C ÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA HỆ THỐNG TREO XE CON
Hệ thống treo xe con gồm các bộ phận chính sau đây :
Bộ phận đàn hồi là phần nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, giúp điều chỉnh tần số dao động để phù hợp với cơ thể con người, thường dao động từ 60-90 lần/phút Mặc dù có thể được bố trí khác nhau trên xe, bộ phận này cho phép bánh xe di chuyển theo phương thẳng đứng, mang lại sự êm ái và ổn định cho hành khách.
Trên xe con bộ phận đàn hồi thường gặp là loại :
- Lò xo côn hoặc lò xo xếp
Hiện nay bộ phận đàn hồi được làm có xu hướng “mềm mại” hơn nhằm tạo điều kiện cho bánh xe lăn “êm” trên mặt đường
Hiện nay, các bộ phận đàn hồi có khả năng thay đổi độ cứng trong giới hạn rộng được sử dụng để tối ưu hóa hiệu suất xe Khi xe chạy với tải trọng nhẹ, độ cứng cần thiết là thấp, trong khi khi tăng tải, độ cứng phải cao hơn Do đó, cần thiết phải có các bộ phận đàn hồi phụ như nhíp phụ và vấu tỳ bằng cao su biến dạng Đặc biệt, các bộ phận đàn hồi tự động điều chỉnh độ cứng theo tải trọng và thay đổi chiều cao trọng tâm của xe là rất quan trọng để cải thiện khả năng vận hành.
Bộ phận dẫn hướng trong hệ thống treo cho phép bánh xe di chuyển thẳng đứng so với khung vỏ, đảm bảo khả năng truyền lực hiệu quả Cấu trúc của bộ phận này khác nhau ở mỗi hệ thống treo, và mối quan hệ giữa bánh xe và khung xe khi thay đổi vị trí thẳng đứng được gọi là quan hệ động học Khả năng truyền lực tại từng vị trí được gọi là quan hệ động lực học Trong quan hệ động học, các thông số chính bao gồm sự dịch chuyển của bánh xe trong không gian ba chiều khi vị trí bánh xe thay đổi theo phương thẳng đứng (Δz) Quan hệ động lực học thể hiện khả năng truyền các lực và mô men khi bánh xe ở các vị trí khác nhau.
Bộ phận giảm chấn là thiết bị quan trọng giúp hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe, ảnh hưởng trực tiếp đến biên độ dao động Trên các xe hiện đại, loại giảm chấn sử dụng là ống thủy lực với chức năng trả và nén hai chiều Trong hành trình trả, bộ phận này giảm thiểu xung lực va đập từ bánh xe truyền lên khung, đảm bảo sự ổn định và thoải mái khi di chuyển.
Thanh ổn định là một bộ phận quan trọng trên xe con, giúp cải thiện khả năng điều khiển khi xe di chuyển trên bề mặt đường không bằng phẳng hoặc khi thực hiện các cú quay vòng Dưới tác động của lực ly tâm, thanh ổn định giữ cho xe ổn định hơn, giảm thiểu nguy cơ lật xe và nâng cao an toàn cho người lái và hành khách.
Vũ Văn Quyết chỉ ra rằng phản lực thẳng đứng từ hai bánh xe trên cầu thay đổi có thể làm tăng độ nghiêng của thùng xe và giảm khả năng truyền lực dọc cũng như lực bên từ bánh xe lên mặt đường Thanh ổn định có vai trò quan trọng khi có sự chênh lệch về phản lực thẳng đứng giữa các bánh xe, giúp phân bổ tải trọng từ bên cầu chịu tải nhiều sang bên cầu chịu tải ít hơn Cấu trúc của thanh ổn định thường có hình dạng chữ U, với các đầu nối với bánh xe và thân nối với vỏ thông qua các ổ đỡ cao su.
Các vấu cao su trên xe con đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cứng và hạn chế hành trình của bánh xe Chúng thường được lắp đặt trong vỏ của giảm chấn, giúp kiểm soát hành trình làm việc của bánh xe một cách hiệu quả.
Hệ thống treo đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối bánh xe với thùng vỏ của xe, đồng thời bao gồm các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác định góc bố trí bánh xe Những cơ cấu này rất đa dạng và được thiết kế khác nhau tùy thuộc vào từng loại xe, tạo nên sự khác biệt trong cách bố trí của chúng.
P HÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO
Hiện nay ở trên xe con hệ thống treo bao gồm 2 nhóm chính :
Hệ thống treo phụ thuộc và hệ thống treo độc lập
Hệ thống treo phụ thuộc (hình 1.1.a) có cấu trúc bánh xe gắn trên dầm cầu liền, với bộ phận giảm chấn và đàn hồi nằm giữa thùng xe và dầm cầu Đặc điểm của hệ thống này là sự dịch chuyển thẳng đứng của một bánh xe sẽ ảnh hưởng đến chuyển vị của bánh xe đối diện.
Trong hệ thống treo độc lập, các bánh xe trên dầm cầu có khả năng dao động độc lập với nhau, cho phép chúng di chuyển tương đối với khung vỏ của xe Tuy nhiên, điều này chỉ chính xác khi chúng ta xem thùng hoặc vỏ xe là đứng yên.
Hình 1.1 : Sơ đồ hệ treo 1.Thùng xe 2.Bộ phận đàn hồi 3.Bộ phận giảm chấn
Hệ treo độc lập thường được phân loại dựa trên đặc tính động học và cấu trúc, bao gồm các loại dầm cầu và các đòn liên kết.
- Treo đòn dọc có thanh ngang liên kết
1.3.1 Hệ thống treo phụ thuộc Đặc trƣng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu cứng Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực
Hệ treo ô tô sử dụng bộ phận đàn hồi như nhíp lá hoặc lò xo xoắn ốc, kết hợp với bộ phận giảm chấn để dập tắt dao động Nếu sử dụng nhíp lá, bộ nhíp sẽ bao gồm nhiều lá nhíp ghép lại với nhau, được gắn chặt vào dầm cầu ở giữa Hai đầu nhíp được uốn tròn, một đầu kết nối với thùng hoặc khung xe qua khớp trụ, trong khi đầu còn lại kết nối bằng quang treo, giúp nhíp dễ dàng dao động và truyền lực hiệu quả theo cả chiều dọc và ngang.
Bộ phận đàn hồi của hệ thống treo sử dụng lò xo xoắn cần thêm hai đòn dọc dưới và một hoặc hai đòn dọc trên để đảm bảo tính ổn định Đòn dọc dưới được kết nối với cầu, trong khi đòn dọc trên nối với khớp trụ (hình 1.2) Để đảm bảo lực ngang được truyền đi hiệu quả và giữ vị trí thùng xe ổn định so với cầu, việc sử dụng “đòn Panhada” là cần thiết.
Hình 1.2 Treo phụ thuộc loại lò xo xoắn ốc
1.Dầm cầu 2.Lò xo xoắn ốc 3.Giảm chấn 4.Đòn dọc dưới
5.Đòn dọc trên 6.Thanh giằng Panhala
Lò xo xoắn ốc có thể được lắp đặt trên đòn dọc hoặc trực tiếp trên cầu, trong khi giảm chấn thường được đặt bên trong lò xo để tiết kiệm không gian.
*Cấu tạo của hệ thống treo phụ thuộc có những ƣu nhƣợc điểm
SVTH: Vũ Văn Quyết 10 a Nhƣợc điểm
Khối lượng phần liên kết bánh xe, đặc biệt ở cầu chủ động, lớn và ảnh hưởng đến độ êm dịu khi xe di chuyển trên đường không bằng phẳng Tải trọng động sinh ra sẽ gây ra va đập mạnh giữa phần không treo và phần treo, làm giảm khả năng hấp thụ sốc Hơn nữa, sự va chạm của bánh xe với mặt đường cũng sẽ làm xấu chất lượng tiếp xúc của bánh xe với bề mặt đường.
Khoảng không gian dưới sàn xe cần đủ lớn để cho phép dầm cầu di chuyển, vì vậy cần lựa chọn giữa việc tăng chiều cao trọng tâm hoặc giảm dung tích chứa hàng hóa phía sau xe.
Hình 1.3 Sự thay đổi vị trí bánh xe và của xe khi xe trèo lên mô đất
- Sự nối cứng bánh xe 2 bên bờ dầm liên kết gây nên hiện tƣợng xuất hiện chuyển vị phụ khi xe chuyển động b Ƣu điểm
- Trong quá trình chuyển động vết bánh xe đƣợc cố định do vậy không xảy ra hiện tƣợng mòn lốp nhanh nhƣ hệ thống treo độc lập
- Khi chịu lực bên (lực li tâm, lực gió bên, đường nghiêng) 2 bánh xe liên kết cứng bởi vậy hạn chế hiện tƣợng trƣợt bên bánh xe
- Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ tháo lắp và sửa chữa
*Hệ thống treo phụ thuộc trên xe con có thể gặp các dạng sau đây :
- Treo phụ thuộc có bộ phận đàn hồi nhíp lá
- Treo phụ thuộc có lò xo xoắn ốc và nhiều đòn liên kết (treo nhiều khâu)
- Treo phụ thuộc có cấu trúc dạng đòn dọc c Vấn đề sử dụng hệ thống treo phụ thuộc
Với sự phát triển của công nghệ, tốc độ ô tô ngày càng được nâng cao, dẫn đến yêu cầu kỹ thuật ngày càng khắt khe Để đảm bảo ổn định khi lái, trọng tâm của ô tô cần được hạ thấp và trọng lượng phần không treo phải nhỏ để tăng cường sự êm dịu trong chuyển động Do đó, hệ thống treo phụ thuộc không phù hợp cho xe có vận tốc cao, mà chỉ nên sử dụng cho những xe có tốc độ trung bình trở xuống và những xe chuyên dụng cho địa hình khó khăn.
1.3.2 Hệ thống treo độc lập
Hai bánh xe được lắp trên cầu rời thay vì trên một dầm cứng, cho phép sự chuyển dịch của chúng không phụ thuộc vào nhau khi thùng xe đứng yên.
Mỗi bên bánh xe được kết nối bằng các đòn ngang, giúp giảm khối lượng phần không được treo và mô men quán tính, từ đó mang lại chuyển động êm ái cho xe.
Hệ treo không cần dầm ngang giúp tối ưu hóa không gian dịch chuyển ở hai bên sườn xe, từ đó hạ thấp trọng tâm và nâng cao vận tốc của xe.
Hệ thống treo độc lập được phân thành nhiều loại, bao gồm: treo 2 đòn ngang, treo M.Pherson, treo kiểu đòn dọc, treo kiểu đòn dọc có thanh ngang liên kết, và treo đòn chéo Mỗi loại treo có những đặc điểm kết cấu riêng biệt, phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật và điều kiện vận hành khác nhau.
Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý của hệ treo 2 đòn ngang
1.Bánh xe 2.Giảm chấn 3.Lò xo 4.Đòn trên 5.Đòn dưới 6.Đòn đứng
SVTH: Vũ Văn Quyết 13 a) Dạng treo 2 đòn ngang
Hệ treo trên 2 đòn ngang đã từng phổ biến trong các giai đoạn trước, nhưng hiện nay đang dần ít được sử dụng do cấu trúc phức tạp và chiếm nhiều không gian.
B Ộ PHẬN GIẢM CHẤN
Trên xe ô tô giảm chấn đƣợc sử dụng với mục đích sau:
Giảm thiểu va đập truyền lên khung khi bánh xe lăn trên bề mặt đường không bằng phẳng là cần thiết để bảo vệ bộ phận đàn hồi và nâng cao tính tiện nghi cho người sử dụng Điều này cũng giúp duy trì dao động của phần không treo ở mức thấp nhất, từ đó cải thiện sự tiếp xúc của bánh xe với mặt đường.
Nâng cao các tính chất chuyển động của xe nhƣ khả năng tăng tốc, khả năng an toàn khi chuyển động
Hiện nay, để kiểm soát dao động của xe khi di chuyển, người ta sử dụng giảm chấn thủy lực Thiết bị này chuyển đổi cơ năng của dao động thành nhiệt năng nhờ vào ma sát giữa chất lỏng và lỗ tiết lưu, giúp dập tắt hiệu quả các dao động Giảm chấn cần phải hoạt động nhanh chóng để giảm thiểu dao động ở tần số cao, nhằm ngăn chặn tình trạng lắc lư của thùng xe trên đường gồ ghề, đồng thời cũng phải dập tắt chậm hơn khi xe di chuyển trên đường phẳng để đảm bảo sự êm ái trong chuyển động.
Trên ôtô hiện nay chủ yếu sử dụng là giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều ở cấu trúc hai lớp
Giảm chấn hai lớp vỏ:
Giảm chấn hai lớp vỏ ra đời vào năm 1938, đây là một loại giảm chấn quen thuộc và được dùng phổ biến cho ôtô từ trước đến nay
Hình 1.14: Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn hai lớp vỏ có tác dụng hai chiều
Cấu tạo giảm chấn hai lớp vỏ (Hình 1.14):
Trong giảm chấn, piston di chuyển trong xy lanh,chia không gian trong thành buồng A và
B Ở đuôi của xy lanh thuỷ lực có một cụm van bù Bao ngoài vỏ trong là một lớp vỏ ngoài, không gian giữa hai lớp vỏ là buồng bù thể tích chất lỏng và liên hệ với B qua các cụm van một chiều (III,IV)
Buồng C đƣợc gọi là buồng bù chất lỏng, trong C chỉ điền đầy một nửa, không gian còn lại chứa không khí có áp suất khí quyển Ƣu điểm:
Giảm chấn hai lớp có độ bền cao, giá thành hạ làm việc ở cả hai hành trình, trọng lƣợng nhẹ
Khi làm việc ở tần số cao có thể xảy ra hiện tƣợng không khí lẫn vào chất lỏng để giảm hiệu quả của giảm chấn
Sự khác biệt giữa các loại giảm chấn hiện nay chủ yếu nằm ở cấu trúc của van trả và van nén, thiết kế cụm bao kín, cũng như đường kính và hành trình làm việc Trên xe, các bộ giảm chấn này được bố trí cho phép nghiêng tối đa lên đến 45 độ so với phương thẳng đứng.
Giảm chấn một lớp vỏ:
Hình 1.15 : Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn ống thuỷ lực một lớp vỏ có tác dụng hai chiều
So sánh giữa hai loại giảm chấn :
So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có ƣu, nhƣợc điểm sau :
Khi đường kính ngoài của các bộ phận là giống nhau, việc tăng đường kính của cần piston sẽ dẫn đến sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng giảm đi đáng kể.
Điều kiện toả nhiệt tốt hơn
Ở nhiệt độ thấp (vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên
Giảm chấn có piston ngăn cách có khả năng hoạt động hiệu quả ở mọi góc nghiêng Nhờ những ưu điểm này, giảm chấn một lớp với một lớp vỏ được ứng dụng phổ biến trong hệ treo McPherson và hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết.
Nhược điểm của dẫn hướng cần piston hỏng trước phớt bao kín
Ở loại giảm chấn một lớp vỏ: phớt bao kín hỏng trước ống dẫn hướng của cần piston
X U HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CÁC HỆ THỐNG TREO (HTT)
Hiện nay, trên thị trường, công nghệ giảm chấn một lớp vỏ đang được chú trọng, đặc biệt là vấn đề bao kín, ảnh hưởng đến tuổi thọ của phớt và độ mòn của piston với ống dẫn hướng Trong khi đó, loại hai lớp vỏ với ống nước đang được sử dụng rộng rãi với nhiều kiểu mẫu và chủng loại khác nhau Đối với ô tô con hiện đại, các hệ thống treo độc lập ngày càng trở nên phổ biến.
HTT đòn dọc có thanh liên kết
Một số ít các ôtô khác có sử dụng HTT đòn chéo hoặc HTT nhiều khâu
Việc kết hợp sử dụng hệ thống treo độc lập với lốp có bề rộng lớn và áp suất thấp mang lại nhiều lợi ích cho ôtô Điều này không chỉ giúp lốp biến dạng tốt hơn mà còn tăng cường độ êm ái trong chuyển động Hơn nữa, lốp rộng giúp cải thiện khả năng bám đường, từ đó nâng cao tốc độ di chuyển và tăng cường sự ổn định khi ôtô quay vòng.
Các hệ thống truyền động của ô tô con hiện nay thường được thiết kế đơn giản, giúp giảm số lượng chi tiết và trọng lượng Điều này không chỉ làm giảm giá thành mà còn tăng tính dễ dàng trong việc tháo lắp, sửa chữa và bảo dưỡng.
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
H Ệ THỐNG TREO TRƯỚC
Hệ thống treo độc lập được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ôtô du lịch Nó có ưu điểm là:
+ Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng đƣợc độ êm dịu chuyển động
+ Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay
+ Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe
Nhƣợc điểm của nó là :
Hệ thống treo độc lập thường phức tạp và tốn kém khi áp dụng cho các cầu chủ động, do đó, nhiều ôtô du lịch hiện đại lựa chọn hệ thống treo phụ thuộc cho cầu sau Chỉ những ôtô có tính cơ động cao mới sử dụng hệ thống treo độc lập ở cầu chủ động.
* Với cơ sở phân tích trên, cùng với đặc điểm, mục đích sử dụng của xe thiết kế ta tính chọn hệ thống treo độc lập trước và sau
* Các bộ phận của hệ thống treo:
Lò xo trụ có kết cấu đơn giản và kích thước nhỏ gọn, giúp dễ dàng trong việc bố trí Tuy nhiên, loại lò xo này chỉ có thể tiếp nhận lực theo phương thẳng đứng và cần có bộ phận hướng riêng để hoạt động hiệu quả.
Bộ phận đàn hồi loại nhíp lá có cấu trúc đơn giản, dễ bảo dưỡng và sửa chữa, đồng thời có khả năng thực hiện nhiệm vụ của bộ phận hướng Tuy nhiên, nhíp lá cũng gặp phải một số nhược điểm như trọng lượng lớn, tiêu tốn nhiều kim loại hơn so với các loại đàn hồi kim loại khác, và thời gian phục vụ ngắn do ảnh hưởng của ma sát.
+ Hệ thống treo trước, sau: chọn bộ phận đàn hồi loại lò xo trụ
Chọn bộ phận đàn hồi phụ cho hệ thống treo cần chú ý đến ụ hạn chế bằng cao su có độ bền cao, không cần bôi trơn và bảo dưỡng, với trọng lượng nhẹ và đường đặc tính phù hợp Tuy nhiên, nhược điểm của nó là dễ xuất hiện biến dạng thừa khi chịu tải trọng kéo dài và tải trọng thay đổi, đồng thời cao su cũng bị hoá cứng khi nhiệt độ thấp.
Bộ phận giảm chấn là một yếu tố quan trọng trong thiết kế xe, được chọn lựa dựa trên cách lắp đặt và yêu cầu êm dịu Chúng tôi khuyến nghị sử dụng bộ giảm chấn thủy lực dạng ống, có tác dụng hai chiều và được trang bị van giảm tải cho cả hệ thống treo trước và sau, nhằm đảm bảo hiệu suất và sự ổn định của xe.
Hệ thống treo trước là loại treo độc lập, bao gồm nhiều kiểu như một đòn, hai đòn chiều dài bằng nhau, hai đòn chiều dài khác nhau, đòn ống (Macpherson) và loại nến Trong bài viết này, chúng ta tập trung vào loại đòn ống, một biến thể của hai đòn chiều dài khác nhau với chiều dài đòn trên bằng không Cấu trúc này sử dụng trụ quay đứng hoặc thanh nối hai đòn dạng ống lồng, cho phép điều chỉnh độ dài để đảm bảo động học của bánh xe Đặc điểm này giúp tích hợp giảm chấn và phần tử đàn hồi thủy khí vào cấu trúc, từ đó đơn giản hóa thiết kế, giảm số lượng khâu khớp, khối lượng và không gian cần thiết cho hệ thống treo.
Kết cấu này có nhược điểm là yêu cầu chất lượng chế tạo ống trượt phải cao, đồng thời các thông số động học không đạt hiệu quả tốt như loại hai đòn với chiều dài khác nhau.
Vậy lựa chọn hệ thống treo độc lập kiểu Mc.pherson cho cầu trước.
H Ệ THỐNG TREO SAU
Từ việc phân tích các ƣu và nhƣợc điểm của các loại hệ thống treo, đối với xe con
5 chỗ sử dụng hệ thống treo độc lập hai đòn ngang là hợp lý nhất Vì vậy ta chọn hệ thống treo sau kiểu độc lập hai đòn ngang.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO TRƯỚC MC.PHERSON
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO TRƯỚC
3.1 Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo
3.1.1 Các thông số ban đầu
Nhóm các thông số tải trọng:
- Tải trọng toàn xe khi không tải G 0 = 11530 N
- Tải trọng toàn xe khi đầy tải G T = 15780 N
- Tải trọng đặt lên cầu trước khi không tải G10 = 6920 N
- Tải trọng đặt lên cầu trước khi đầy tải G 1T = 9470 N
- Tải trọng đặt lên cầu sau khi không tải G20 = 4610 N
- Tải trọng đặt lên cầu sau khi đầy tải G 2T = 6310 N
- Chiều dài cơ sở : L = 2489 (mm)
- Kích thước bánh xe : Kí hiệu lốp 185/55 R15
- Khoảng sáng gầm xe khi đầy tải : H min = 100 (mm)
- Khối lƣợng phần không treo : mkt = 76(kg)
- Vết bánh xe: trước 00(mm), sau = 1310(mm)
- Chiều rộng cơ sở của xe ở cầu trước : B T = 1473 mm
- Góc nghiêng ngang trụ xoay đứng (góc Kingpin) : 0 = 11 o
- Sự thay đổi góc nghiêng ngang trụ đứng : = 2 o
- Góc nghiêng ngang bánh xe (góc Camber) : o =0 o
- Bán kính bánh xe quay quanh trụ đứng : r o = -15 mm
- Khoảng sáng gầm xe: Hmin 0 mm
- Chiều dài trụ đứng : K r = 150 mm
- Tâm quay tức thời của thùng xe nằm dưới mặt đường : h s = 50 mm
- Công suất cực đại : N e max = 121 (ml) / 6000 (v/ph)
- Momen xoắn cực đại : M e max = 151 (N.m) / 4050 (v/ph)
3.1.2 Xác định các thông số cơ bản của HTT
Để đánh giá độ êm dịu của ôtô khi di chuyển, có nhiều thông số quan trọng như tần số dao động, gia tốc dao động và vận tốc dao động Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến cảm giác thoải mái của hành khách trong quá trình di chuyển.
Trong đồ án này, độ êm dịu của ôtô được đánh giá qua tần số dao động của hệ thống treo (HTT) Đối với ôtô con, tần số dao động cần nằm trong khoảng từ 60 đến 90 lần/phút để phù hợp với dao động của con người Để xác định độ cứng của lò xo, cần tính toán sao cho kết quả đạt được phù hợp với tần số dao động trong khoảng n = 60 đến 90 lần/phút, trong đó chọn n = 75 lần/phút Độ cứng của hệ thống treo sẽ được tính toán theo công thức phù hợp.
Ta tính theo công thức sau:
- Khối lƣợng phần không treo : m kt = 76 kg
- Khối lƣợng phần treo ở trạng thái không tải : MT0 = m 10 - m kt
Với m 10 là tải trọng đặt lên cầu trước khi không tải : m 10 = 692 Kg
- Khối lƣợng phần treo ở trạng thái đầy tải : M T1 = m 1T - m kt
Với m 1T là tải trọng đặt lên cầu trước khi đầy tải : m 1T = 947 Kg
- Độ cứng của một bên hệ treo ở trạng thái không tải :
- Độ cứng của một bên hệ treo ở trạng thái đầy tải :
- Độ cứng của một bên hệ treo lấy từ giá trị trung bình :
1x(18979+ 26837) = 22908 N/m = 22,908 (N/mm) b Xác định hành trình tĩnh của bánh xe (độ võng tĩnh của hệ treo)
- Độ võng tĩnh của hệ treo (khi đầy tải) : f t 2
- Kiểm nghiệm lại độ võng tĩnh với C T = 22908 N/m
Kết quả kiểm nghiệm cho thấy ở cả hai chế độ không tải và đầy tải, tần số dao động duy trì trong khoảng 60 đến 90 (l/ph), đáp ứng yêu cầu đề ra Với bộ phận đàn hồi có độ cứng C T = 22,908 (N/mm), thiết kế đã được tính toán và đảm bảo tính chính xác.
Xác định hành trình tĩnh của bánh xe: hay chính là độ võng tĩnh của hệ treo
9 = 0,160 (m) c Xác định hành trình động của bánh xe (độ võng động của hệ treo)
Tổng hành trình của bánh xe (tính từ vị trí bánh xe bắt đầu chịu tải đến lúc chạm vào vấu tỳ hạn chế) : f Tổng = f đ + f t 8 + 160 = 288 (mm) = 0,288 (m)
Sử dụng kết quả để thiết lập ụ cao su nhằm giới hạn hành trình lên và xuống của bánh xe Với ụ cao su, đoạn biến dạng cần đạt từ 0,1 đến 0,2 của tổng chiều dài ụ Tiến hành kiểm tra hành trình động của bánh xe để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
Theo điều kiện: fđ H 0 - H min
- H 0 : khoảng sáng gầm xe ở trạng thái chịu tải tĩnh
- H min : khoảng sáng gầm xe tối thiểu 0 mm
Đối với cầu trước cần kiểm tra hành trình động để không xẩy ra va đập cứng vào ụ tì trước khi phanh:
Khi phanh dưới tác dụng của lực quán tính, trọng tâm của xe sẽ dịch chuyển và đầu xe sẽ bị dìm xuống, lúc này fđ sẽ thay đổi
Từ công thức : fđ f t max b h g
- Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu sau: b =L.55 $89x55 =1,369 m
- Chiều dài cơ sở xe: L = 2489 mm
- Chiều cao cơ sở xe: hg = 500 mm
* Xác định độ võng tĩnh của hệ treo ở trạng thái không tải tĩnh: f 0T 1
616x160 = 113(mm) = 0,113 (m) e Xác định hệ số cản trung bình của giảm chấn: K TB
Hệ số dập tắt dao động của hệ treo :
: Hệ số cản tương đối = 0,2 ; ( = 0,15 ÷ 0,3)
- Hệ số cản trung bình của giảm chấn quy dẫn về bánh xe : a b hg Pp
Từ đó ta suy ra đƣợc các thông số tính toán đó là :
- Độ võng động : fđ = 128 mm
- Độ võng của hệ treo ở trạng thái không tải : f0T = 113 mm
3.2 Động học hệ treo Mc.pherson
3.2 1 Xác định độ dài càng chữ A và vị trí các khớp (phương pháp đồ thị)
Các bước cụ thể như sau : (Vẽ với tỉ lệ 1: 2 )
- Kẻ đường nằm ngang biểu diễn mặt phẳng đường : dd
- Vẽ đường trục đối xứng ngang của xe A o m: A o m vuông góc với dd
- B o là điểm tiếp xúc của bánh xe với mặt đường
- Tại Bo dựng B o z vuông góc với dd
- Tại Co dựng C o n tạo với phương thẳng đứng một góc o o
Với bán kính làm việc trung bình đƣợc tính: r bx = λ.r o
SVTH: Vũ Văn Quyết 30 λ: Hệ số kể đến sự biến dạng của lốp λ = 0,93†0,95 chọn λ = 0,93 r o : Bán kính thiết kế, r o = D/2
Với xe tham khảo, kiểu lốp sử dụng là 185/55 R15 ta có: d 1 = 15 inch 81 (mm)
- Tại B dựng đường vuông góc với B o z cắt C o n tại C 2 C 2 là điểm nối cứng của trụ bánh xe với trụ xoay đứng
- Trên C o n từ C 2 đặt về phía dưới đoạn :
C 1 , C 2 là tâm quay ngoài của hai đòn ngang ở vị trí không tải
Để xác định vị trí khớp ngoài của đòn ngang trong tình trạng đầy tải, ta cần xem xét khi hệ treo biến dạng lớn nhất Nếu giả định thùng xe đứng yên, bánh xe sẽ di chuyển tịnh tiến lên điểm B1.
Nếu coi khảng cách giữa hai vết bánh xe ở trạng thái này là không đổi so với trạng thái khi không tải
- Từ D 1 ta dựng D 1 n‟ tạo với phương thẳng đứng 1 góc ‟= o + ∆ cắt đường C 0 n tại
Trong hệ treo, O2 và D1O2 là trục xoay đứng tại vị trí biến dạng lớn nhất Khi bánh xe di chuyển, khoảng cách CoC1 không thay đổi, dẫn đến việc D1D2 được xác định trên D1O2.
= C o C 1 D 2 là vị trí khớp cầu ngoài của đòn ngang ứng với trạng thái hệ treo biến dạng lớn nhất
Hình 3.2: Đồ thị xác định chiều dài đòn ngang
Nhƣ vậy C 1 và D 2 sẽ cùng nằm trên một cung tròn có tâm là khớp trong của đòn dưới
- Kẻ đường trung trực kk của C 1 D 2
- Từ A 4 kẻ đường tt // dd
Xác định giao điểm O1 giữa trục thẳng đứng và mặt phẳng ngang, đây là tâm của khớp trụ trong đòn ngang Khoảng cách từ O1 đến đường đối xứng của xe cần được bố trí hợp lý để có thể lắp đặt khoang chứa hàng hoặc cụm máy Nếu khoảng cách này không phù hợp, có thể điều chỉnh khoảng sáng gầm xe trong giới hạn cho phép.
- Nếu kéo dài O 1 C 1 và kẻ đường vuông góc với O 2 C o thì chúng gặp nhau tại P ( tâm quay tức thời của bánh xe )
- Nối PB o và kéo dài cắt A o m tại S(S là tâm quay tức thời của cầu xe cũng nhƣ là thùng xe trong mặt phẳng ngang cầu xe )
- Đo khoảng cách O 1 C 1 rồi nhân tỉ lệ 1: 2 nhƣ trên hình vẽ ta đựơc độ dài đòn chữ „A‟ của hệ treo : Ld = 372,8 mm
3.2.2 Đồ thị động học để kiểm tra động học hệ treo
Khi hệ treo biến dạng thì các góc nghiêng ngang trụ đứng, khoảng cách giữa hai vết lốp sẽ thay đổi Trên hình 3.3 ta có :
Các điểm tiếp xúc của bánh xe với mặt đường là: 0, 1, 2, 3, 4
Các góc nghiêng ngang trụ đứng lần lƣợt là: 0 , 1 , 2 , 3 , 4
3.2.3 Mối quan hệ hình học của hệ treo Mc.Pherson
Ta có sơ đồ hình học của hệ thống treo: (hình 3.5)
Từ đồ thị động học đã xây dựng ở trên ta có độ dài các đoạn: l d = O 1 C = 412,5 (mm), O 1 O = 310,5 (mm), O 2 O = 506 (mm)
+ Ở trạng thái tĩnh, ta có: CC 2 = l d *sinỏ
Hình 3.3 Đồ thị động học HTT
Khi bánh xe di chuyển lên một đoạn là ÄH, điểm C sẽ dịch chuyển trên cung tròn tâm O1 với bán kính l d một đoạn CC’ Đồng thời, đòn ngang sẽ quay một góc là Äỏ.
Lúc này góc giữa đòn ngang và phương ngang ban đầu sẽ là: ỏ – Äỏ
+ Khi đó ta có thể coi điểm C’ gần như thẳng đứng nằm trên phương CC 2
Hình 3.4.Mối quan hệ hình học giữa các góc đặt
+ Và ta có C‟C 2 chính là đoạn chuyển vị của bánh xe theo phương thẳng đứng Tức là: C‟C2 = ÄH
Suy ra, ta có: ÄH = l d * sin(ỏ – Äỏ) ; sin(ỏ – Äỏ) ld
+ Ta lại có: CC’ = l d *tg Äỏ ; và: C’C’’ = CC’*sin Äỏ ;
Mà độ sai lệch vết lốp xe ÄB chính bằng : ÄB = 2* C‟C‟‟ = 2*ld* tg Äỏ* sin Äỏ (1)
+ Ta xét mối quan hệ giữa ỏ và ọ:
Từ hình vẽ trên ta có độ dài của các đoạn:
OC 1 = ld*sinỏ ; và: OC 2 = O2C1*tan ọ = (OO 2 + OC 1 )*tan ọ ;
Mặt khác thì ta có: OC 2 = O 1 C2 - OO 1 = l d *cosỏ - OO 1 ;
Vậy ta suy ra: OC 2 = l d *cosỏ - OO 1 = (OO 2 + OC 1 )*tan ọ ;
=> l d *cosỏ - OO 1 = (OO 2 + l d *sinỏ)tan ọ ;
Suy ra: tan ọ = l d *cosỏ - OO1/(OO 2 + l d *sinỏ) ;
3.2.4 Đồ thị động học hệ treo Mc.Pherson
Bằng việc xây dựng đồ thị động học của hệ treo, chúng ta có thể xác định sự thay đổi của chiều rộng cơ sở B và góc nghiêng ngang của trụ xoay đứng Kết quả này được thể hiện qua đồ thị, cho thấy mối quan hệ giữa các thông số và sự biến dạng của hệ treo.
Hình 3.6: Đồ thị quan hệ động học của hệ treo
3.3 Động lực học hệ treo Mc.Pherson
3.3.1 Các chế độ tải trọng tính toán a Trường hợp lực kéo và lực phanh cực đại
Trên sơ đồ phân tích lực tồn tại lực Z, X nhƣng tính với giá trị cực đại (vắng mặt lực Y)
Tính trong trường hợp chỉ chịu lực phanh cực đại :
Z tt - tải trọng thẳng đứng tính toán cho một bên bánh xe m p - hệ số phân bố tải trọng khi phanh gấp, m p = 1,2
G 1 - trọng lượng tĩnh đặt trên cầu trước (khi đầy tải)
X max - lực dọc lớn nhất tác dụng tại điểm tiếp xúc của bánh xe với mặt đường u - hệ số bám dọc lấy bằng 0,75
G bx - khối lƣợng cụm bánh xe (gồm bánh xe,larăng và cơ cấu phanh), G bx = 270(N) b Trường hợp lực ngang cực đại
Trên sơ đồ có mặt lực Z và Y (vắng mặt X)
Các lực đƣợc tính toán nhƣ sau:
B - chiều rộng vết bánh xe, B = 1,480 (m) h g - chiều cao trọng tâm xe, h g = 0,5 (m) u * y - hệ số gia tốc ngang, lấy bằng 0,6g u y - hệ số bám ngang, lấy bằng 1
1 2 *1 = 21657 (N) c.Trường hợp chịu tải trọng động
Trên sơ đồ chỉ có lực Z (vắng mặt X,Y)
- Trong đó: G 1 - tải trọng đặt trên cầu trước k d - hệ số tải trọng động, k d = 1.8 - 2.5 với xe du lịch chạy trên đường tốt
3.3.2 Xác định độ cứng và chuyển vị của phần tử đàn hồi
Các phần tử đàn hồi bao gồm lò xo trụ, lò xo côn và thanh xoắn Trong phần này, chúng ta sẽ tập trung vào việc tính toán lực và lựa chọn cách bố trí cho lò xo trụ.
Trong không gian xe, có hai loại góc bố trí chính là góc nghiêng dọc và góc nghiêng ngang, được xác định dựa trên không gian cho phép Độ cứng và chuyển vị của lò xo cũng là những yếu tố quan trọng cần xem xét trong quá trình thiết kế và bố trí này.
Hình 3.7: Đồ thị về chuyển vị lò xo
Hành trình làm việc: f lx bx lx l l *cos lx *cos lx ; Độ cứng theo trục tâm:
Trong đó: f = f t + f đ tổng hành trình làm việc của bánh xe
C lx - độ cứng phần tử đàn hồi
F lx - hành trình làm việc của lò xo b Độ cứng và hành trình giảm chấn
Kết cấu bố trí giảm chấn thường gặp như hình vẽ dưới đây
Trục của giảm chấn không thẳng hàng với đường tâm của trụ đứng, điều này thường thấy trên các loại xe có bán kính quay bánh xe dẫn hướng âm và góc nghiêng ngang trụ đứng lớn.
- Hành trình làm việc: fgc bx gc l l * cos gc *cos gc ; l bx l lx
- Hệ số cản theo tâm trục : Kgc 2
Hình 3.8 : Đồ thị hành trình giảm chấn
3.3.3 Xác định các phản lực và lực tác dụng lên hệ treo cầu trước dẫn hướng a Trường hợp chỉ có lực Z (vắng lực X,Y )
- Phản lực tại Z đặt tại bánh xe gây nên đối với trục đứng AB:
- Z AB cân bằng với Z lx :
- Tại đầu A lực dọc theo phương giảm chấn tác dụng:
- Lực Z gây ra lực ngang Z Y và mômen M Z :
Z - tải trọng thẳng đứng tác dụng lên một bánh xe,
Z = 0.5*G 1 = 0.5*9470 = 4735 (N) r o - là bán kính quay bánh xe quanh trụ đứng, 0,015(m)
Z AB - lực dọc theo phương trụ đứng
Z Y - lực ngang tác động lên bánh xe Δ - góc nghiêng ngang trụ đứng, δ = 11 o
Và có M Z tạo nên hai phản lực tại A và B là A MZ , B MZ :
0, 460 0, 075 = 130 (N) Trong đó: m = C 2 O 2 = 460 (mm) n = C 1 C 2 =K r /2 = 75 (mm) r = bán kính bánh xe 272 (mm)
- Còn Z Y gây ra hai phản lực A ZY và B ZY :
+ Khi tính toán thì cánh tay đòn m thay đổi, nên có thể lấy ở trạng thái chịu tải trọng tĩnh lớn nhất
+ Khi góc δ bé có thể bỏ qua : cos δ = 1 và sin δ = 0
Nhƣ vậy tổng lực tác dụng lên đầu A và B là: Đầu A:
- Trên đòn ngang tại điểm C có lực liên kết:
- Các phản lực tại gối tựa D và E là:
Khoảng cách giữa hai đầu khớp bản lề trong của càng A đến khớp cầu ngoài của càng được ký hiệu là d1 và d2 Trong trường hợp chịu lực phanh cực đại, chỉ có hai thành phần lực Z và X hoạt động.
- Phân tích tác dụng của lực Z và các phản lực xác định nhƣ phần trên
- Phản lực X đặt tại bánh xe gây nên đối với trụ đứng AB như hình vẽ dưới
- Lực dọc X chuyển về tâm trục bánh xe đƣợc 2 thành phần X o và M X :
+ Lực X o gây nên các phản lực tại A và B là A X và B X :
- Mômen M X gây nên tại A và B:
- Lực X gây nên đòn ngang lái đặt tại điểm S là S Y và tạo nên các phản lực
+ l S -chiều dài đòn ngang lái.Theo số liệu tham khảo t s n r
+ chọn: s =m , t =n Và tỉ số truyền
- Trong đó: s,t - kích thước để lắp đòn ngang lái
Nhƣ vậy các lực tác dụng lên trụ đứng:
Các lực liên kết tại C :
C X gây nên các thành phần lực tại gối D và E:
C Y gây nên các phản lực tại gối D và E:
Tại E có: E X , E Y , E YX c Trường hợp chịu lực bên cực đại,chỉ có hai thành phần Z và Y
-Tác dụng của thành phần lực Z và các phản lực tương tự như ở phần trên
-Tác dụng của thành phần lực ngang Y như hình vẽ dưới
-Lực ngang Y gây nên đối với trụ đứng AB các phản lực A Y , B Y :
-Các lực tác dụng lên trụ đứng:
-Các lực tác dụng lên đòn ngang:
3.4 Chọn và kiểm bền các bộ phận chính
Bảng kết quả tính toán động lực học chỉ có Z có Z&X có Z&Y
SVTH: Vũ Văn Quyết 45 có đòn ngang dưới hình chữ A được gắn vào thân xe qua hai khớp trụ Đầu ngoài của đòn được kết nối với cam quay Rô-tuyn Việc sử dụng hai đầu trong nối với thân xe qua khớp bản lề giúp tăng cường độ cứng vững cho hệ thống treo.
Trạng thái chủ lực trong cấu kiện thường bao gồm các lực kéo, nén và uốn, với tiết diện của đòn ngang ở dưới Khi kiểm tra bền, giả thiết rằng phần chữ A chịu toàn bộ tải trọng được áp dụng Do đó, việc tính toán có thể được thực hiện như sau: trong trường hợp đầu tiên, chỉ có lực Z tác động.
F z = Z AB = 4648 (N) Đòn ngang dưới sẽ chịu kéo và uốn dọc :
Hình 3.12: Sơ đồ lực tác dụng lên đòn ngang khi chịu tải trọng động
-F z đóng vai trò là lực cắt và gây uốn dọc trong mặt phẳng zoy
-Ứng suất tiếp lớn nhất đƣợc xác định theo công thức :
Thay vào ta có : max = 3/2* 4648/2400 = 2,91(N/mm 2 )
Với vật liệu hợp kim nhôm AlZnMgCu1,2F50, ta có: b Q0 Mpa
Suy ra: max < [] với n = 1,5 : hệ số an toàn
Với đòn ngang dưới thoả mãn điều kiện bền về mặt cắt
