TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC PHÚC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: HỒNG HỮU LONG Lớp: 106091 Khố học: 2009 - 2013 Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ôtô Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ôtô Tên đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống treo cho xe ôtô điện cỡ nhỏ” Nội dung: Số liệu tài liệu tham khảo Xe điện cỡ nhỏ với thông số bản: - Số chỗ ngồi: 04 - Khối lượng không tải: m01=100 kg, m02=180 kg - Khối lượng toàn tải: m1=180 kg, m2=400kg - Chiều dài sở: 1800 mm - Chiều rộng sở: 1200 mm Phần thuyết minh - Chương 1: Tổng quan hệ thống treo - Chương 2: Tính tốn thiêt kế hệ thống treo xe ôtô điện cỡ nhỏ - Chương 3: Tính kiểm nghiệm bền số chi tiết hệ thống treo - Kết luận khuyến nghị Phần thực hành Ngày giao đề tài: tháng năm Ngày hoàn thành: tháng năm Giáo viên HD: Đỗ Văn Cường PHĨ BỢ MƠN Hưng Yên, ngày .tháng năm TRƯỞNG KHOA PHỤ TRÁCH BỘ MÔN ThS Nguyễn Mạnh Cường TS Đào Chí Cường NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI NÓI ĐẦU Trong chương trình đào tạo kỹ sư ngành Động lực hay ngành học trường kỹ thuật mơn học Đồ án Tốt nghiệp mơn học quan trọng khóa học mà tất sinh viên phải hoàn thành trước trường Trong trình học tập, tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào tính tốn thiết kế phận, hệ thống quan trọng Phần củng cố thêm kiến thức học trường, thể am hiểu kiến thức phần vận dụng lý thuyết vào thực tế tính tốn cho hợp lý, có nghĩa sinh viên làm quen với công việc cán kỹ thuật Khi mà vấn đề lượng mơi trường nóng, vấn đề nghiên cứu tìm hướng giải điều cấp bách Ơ tơ kết hợp hai nguồn động lực hay cịn gọi tơ Hybrid loại tơ có nhiều ưu điểm góp phần quan trọng việc giải vấn đề Nằm tiến trình với tư cách sinh viên ngành Động lực em cố gắng tìm hiểu nghiên cứu để góp phần giải vấn đề khuôn khổ đề tài thiết kế hệ thống treo cho ôtô điện cỡ nhỏ Nội dung đề tài giúp em hệ thống kiến thức học, nâng cao tìm hiểu hệ thống ơtơ nói chung hệ thống treo ơtơ nói riêng, từ sâu nghiên cứu chun mơn Nội dung chuyên đề chia làm chương sau: - Chương 1: Tổng quan hệ thống treo - Chương 2: Tính tốn thiêt kế hệ thống treo xe ôtô điện cỡ nhỏ - Chương 3: Tính kiểm nghiệm bền số chi tiết hệ thống treo Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: Đỗ Văn Cường bảo tận tình thầy giáo môn, tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em hồn thành tốt nội dung đề tài đồ án PHẦN I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI Lý chọn đề tài lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.1 Tính cấp thiết đề tài Ngày nay, ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng cho hành khách hàng hoá ngành kinh tế nước nhà, đồng thời trở thành phương tiện giao thông tư nhân nước có kinh tế phát triển Để đảm bảo cho xe chuyển động đường có độ êm dịu cần thiết, tránh va đập khung vỏ với cầu hay hệ thống chuyển động đường tốt đường xấu Khi quay vịng, tăng tốc phanh vỏ xe khơng bị nghiêng, ngữa hay chúc đầu Xe chuyển động phải có tính ổn định điều khiển cao Mà hệ thống treo đảm nhận yêu cầu đó, điều địi hỏi hệ thống treo xe phải tính tốn chế tạo xác Đối với xe Hybrid chủ yếu chuyên chở hang khách Với địa hình Việt Nam khơng cho phép xe chuyển động loại đường nên ngồi việc tính tốn chế tạo xác cần phải đảm bảo độ bền lớn sử dụng địa hình Do phải chọn hệ thống treo phù hợp Chất lượng hệ thống treo phụ thuộc nhiều vào công tác bảo dưỡng sửa chữa Muốn làm tốt việc người cán kỹ thuật cần phải nắm vững kết cấu nguyên lý làm việc phận hệ thống treo.Vì viêc tính tốn thiết kế hệ thống treo mang ý nghĩa quan trọng khơng thể thiếu Với mục đích đó, em chọn đề tài " Tính tốn thiết kế hệ thống treo cho xe ôtô điện cỡ nhỏ " Trong đề tài em tập trung vào vấn đề tính toán thiết kế hệ thống treo, kiểm nghiệm hệ thống treo xe điện cỡ nhỏ chỗ ngồi Mặc dù cố gắng, kiến thức có hạn thời gian ngắn, thiếu kinh nghiệm thực tế nên khuôn khổ đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy góp ý, bảo tận tâm để kiến thức em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn, thầy giáo duyệt đề tài, thầy giáo mơn tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành tốt nội dung đề tài 1.2 Ý nghĩa đề tài - Đề tài giúp cho sinh viên năm cuối củng cố lại kiến thức để chuẩn bị cho sinh viên trường để đáp ứng phần nhu cầu công việc Đề tài nghiên cứu “Tính tốn thiết kế hệ thống treo cho xe ôtô điện cỡ nhỏ”giúp cho chúng em hiểu rõ bổ trợ thêm kiến thức hệ thống - Nội dung kết đề tài làm tài liệu tham khảo cho học sinh, sinh viên khoá - Kết đạt làm sở để phát triển đề tài mức cao Mục tiêu đề tài - Tính tốn thiết kế hệ thống treo cho xe điện cỡ nhỏ loại chỗ ngồi - Kiểm nghiệm bền số chi tiết hệ thống treo xe điện cỡ nhỏ Đối tượng khách thể nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Hệ thống treo xe điện cỡ nhỏ chỗ ngồi 3.2 Khách thể nghiên cứu Hệ thống treo xe điện cỡ nhỏ chỗ ngồi Nhiệm vụ nghiên cứu - Tính tốn thiết kế hệ thống treo cho xe tô điện cỡ nhỏ chỗ ngồi - Kiểm bền số chi tiết hệ thống treo - Tổng hợp tài liệu nước để hoàn thiện thành đề tài Phương pháp nghiên cứu 5.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Quan sát, tìm hiểu thơng số kết cấu (thơng số bên ngồi ), tính kỹ thuật - Đề suất cải tiến hệ thống treo 5.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu - Phương pháp thực thu thập số lượng tài liệu tham khảo đề tài có liên quan thực trước * Mục đích : Nghiên cứu, tham khảo, tìm hiểu thông tin khoa học sở nghiên cứu văn bản, tài liệu, sách báo có sẵn tư logic để rút kết luận cần thiết * Tài liệu nghiên cứu: - Tài liệu thứ cấp : Là tài liệu có nguồn gốc từ tài liệu sơ cấp phân tích, thảo luận diễn giải : Sách giáo khoa, báo chí giáo trình … Các tài liệu giải thích phân tích dựa thực tiễn lý thuyết cách xác * Các bước thực hiện: - Bước 1: Thu thập tìm hiểu tài liệu viết hệ thống treo ô tô - Bước 2: Sắp xếp tài liệu khoa học thành hệ thống logic, chặt chẽ theo bước, đơn vị kiến thức, vấn đề khoa học có sở chất định - Bước 3: Tính tốn thiết kế hệ thống treo xe điện dựa thông số ban đầu đề tài,kiểm bền đảm bảo hệ thống làm việc an toàn Phần II: NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO Ô TÔ 1.1 Công dụng, yêu cầu phân loại hệ thống treo 1.1.1 Công dụng Hệ thống treo tập hợp tất cấu để nối đàn hồi khung vỏ ôtô với cầu hay hệ thống chuyển động Hệ thống treo nói chung gồm ba phận : Bộ phận đàn hồi, phận hướng, phận giảm chấn Mỗi phận đảm nhận nhiệm vụ chức riêng biệt + Bộ phận đàn hồi : Dùng để tiếp nhận truyền tải trọng thẳng đứng giảm va đập tải trọng tác động lên khung vỏ hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êm dịu cần thiết cho ôtô chuyển động + Bộ phận dẫn hướng : Dùng để tiếp nhận truyền lên khung lực dọc, lực ngang mômen phản lực, mômen phanh tác dung lên xe Động học phận dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối bánh xe khung vỏ + Bộ phận giảm chấn : Cùng với ma sát hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lực cản, dập tắt dao động phần treo không treo, biến thành nhiệt tiêu tán môi trường xung quanh Ngồi ba phận hệ thống treo ơtơ du lịch cịn có thêm phận phụ phận ổn định ngang Bộ phận có tác dung làm giảm độ nghiêng dao động góc ngang thùng xe 1.1.2 Yêu cầu Hệ thống treo phải đảm bảo yêu cầu sau : Đặc tính đàn hồi hệ thống treo (đặc trưng độ võng tỉnh ft, hành trình động fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết chạy đường tốt không bị va đập liên tục lên ụ hạn chế chạy đường xấu không phẳng với tốc độ cho phép, xe quay vịng tăng tốc phanh vỏ xe khơng bị nghiêng, ngửa hay chúc đầu Đặc tính động học, định phận dẫn hướng phải đảm bảo cho xe chuyển động ổn định có tính điều khiển cao cụ thể : Đảm bảo cho chiều rộng sở góc đặt trục quay đứng bánh xe dẫn hướng không đổi thay đổi không đáng kể Đảm bảo tương ứng động học bánh xe truyền động lái, để tránh gây tượng tự quay vòng dao động bánh xe dẫn hướng xung quanh trụ quay Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động hiệu êm dịu Có khối lượng nhỏ, đặc biệt phần không treo Kết cấu đơn giản để bố trí, làm việc bền vững tin cậy 1.1.3 Phân loại Hiện có nhiều loại hệ thống treo khác Nếu phân loại theo sơ đồ phận dẫn hướng hệ thống treo chia hai loại: hệ thống treo độc lập hệ thống treo phụ thuộc 1.1.3.1 Hệ thống treo độc lập Hệ thống treo độc lập hệ thống treo đặc trưng cho dầm cầu cắt (không liền) cho phép bánh xe dịch chuyển độc lập - Ưu điểm : + Nó cho phép tăng độ võng tỉnh, độ võng động, tăng độ êm dịu chuyển động xe + Nó cho phép giảm dao động bánh xe dẫn hướng hiệu ứng momen quay + Tăng khả bám đường, tăng tính ổn định điều khiển -Nhược điểm : Có kết cấu phức tạp, đắt tiền đặc biệt với cầu chủ động Hình 1-1: Cơ cấu treo độc lập loại hai đòn 1- Lò xo; 2- Tay đòn dưới; 3-Bản lề; 4- Trục; 5- Giảm xóc; 6- Cân ngang; 7,9- Đệm cao su; 8- Trụ cân bằng; 10- Ngõng quay; 11- Trục cấu treo phía trước 1.1.3.2 Hệ thống treo phụ thuộc Là hệ thống đặc trưng dùng với dầm cầu liền Bởi vậy, dịch chuyển bánh xe cầu phụ thuộc lẫn Việc truyền lực mơ men từ bánh xe lên khung thực trực tiếp qua phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ địn - Ưu điểm : + Cấu tạo đơn giản, giá thành hạ đảm bảo hầu hết yêu cầu hệ thống treo tốc độ không lớn -Nhược điểm : 10 ... Hệ thống treo xe điện cỡ nhỏ chỗ ngồi 3.2 Khách thể nghiên cứu Hệ thống treo xe điện cỡ nhỏ chỗ ngồi Nhiệm vụ nghiên cứu - Tính tốn thiết kế hệ thống treo cho xe ô tô điện cỡ nhỏ chỗ ngồi... 1.1.3.3 Hệ thống treo khí nén Hệ thống treo khí nén, thuỷ lực – khí nén sử dụng khả hoàn thiện kết cấu ? ?tô Tuy với loại ? ?tô khác nhau: ? ?tô con, ? ?tô tải, ? ?tô buýt ứng dụng với mức độ khác Phổ biến kết... Tính tốn thiết kế hệ thống treo cho xe điện cỡ nhỏ loại chỗ ngồi - Kiểm nghiệm bền số chi tiết hệ thống treo xe điện cỡ nhỏ Đối tượng khách thể nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Hệ thống treo