Mục lục
Trang
Mục lục 1
Lời nói đầu 2
Phần I: Đặt vấn đề 4
1.1 Giới thiệu xe UAZ-31512 4
1.2 Bảng thông số kỹ thuật xe UAZ-31512 5
Phần II: Phân tích kết cấu hệ thống treo xe UAZ-31512 8
2.1.Cơ sở lý thuyết về tính toán đánh giá chất lợng hệ thống treo 8
2.2 Phân tích kết cấu hệ thống treo xe UAZ- 31512 10
PhầnIII.Tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo xe UAZ- 31512
30
3.1Tính toán sơ đồ treo 30
3.2Khảo sát dao động xe UAZ-31512 49
3.3 Kiểm nghiệm bền các bộ phận hệ thống treo 68
PhầnIV. Kết luận
73
Tài liệu tham khảo 75
Phụ lục 76
lời nói đầu
Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật công nghệ
chế tạo ôtô trên thế giới ngày càng đợc hoàn thiện, cải tiến và nâng cao. Đáp
ứng những mục tiêu chủ yếu về tiện nghi trên xe, tốc độ xe, tính năng thông
qua của xe, đảm bảo sử dụng thuận tiện, nhẹ nhàng và chính xác với tính kinh
tế cao nhất.
Hệ thống treo trên xe là một bộ phận quan trọng, nó ảnh hởng trực tiếp
đến khả năng điều khiển của ngời lái tính ổn định của xe, đảm bảo độ êm dịu
cho các thiết bị trên xe và hành khách có thể hoạt động bình thờng.
1
ổn định chuyển động của xe ở tốc độ cao, khi quay vòng, thông qua
các địa hình phức tạp là một chức năng quan trọng của hệ thống. Vì vậy hệ

thống treo ngày càng không ngừng đợc cải tiến và hoàn thiện.
Hiện nay ở nớc ta phơng tiện giao thông bằng ôtô đã đợc sử dụng tơng
đối phổ biến, chủng loại thì tơng đối đa dạng của rất nhiều các hãng xe lớn
trên thế giới.
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, nâng cao tính hiệu quả. Cần đi vào nghiên cứu sâu
các hệ thống - trong đó có hệ thống treo.
Với phạm vi đề tài: Đánh giá chất lợng hệ thống treo xe UAZ-
31512 do điều kiện thời gian và trình độ còn hạn chế nên đề tài chỉ tập trung
chủ yếu nêu công dụng, yêu cầu của hệ thống treo, đánh giá chỉ tiêu chất lợng
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.
Trong phần xây dựng đặc tính tần số biên độ dao động treo trớc, treo sau và
khảo sát dao động xe UAZ-31512 tôi đã dùng phần mềm toán học Math cad
Professional để giải. Do vậy làm cho quá trình mô phỏng dao động của xe
thêm sinh động, ngắn gọn nhng dõ dàng.
Nội dung của đồ án gồm 4 phần chính sau:
Phần I: Đặt vấn đề.
Phần II: Phân tích đặc điểm hệ thống treo.
Phần III: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo.
Phần IV:Kết luận.

2
Phần I: Đặt vấn đề.
1.1. Giới thiệu xe:
ôtô UAZ-31512 là xe con hai cầu chủ động có tính năng thông qua
cao đợc sử dụng chủ yếu trong quân đội với chức năng chủ yếu là xe chỉ huy
đã đợc nhập vào Việt Nam từ nhiều năm nay. Vỏ xe có 4 cửa, xe có phủ bạt,
thành xe sau có thể mở đợc. Động cơ bố trí trong khoang phía trớc, do đó

giảm chiều dài có ích của xe, nhng có nhợc điểm là tăng trọng lợng bám cho
cầu trớc. Lốp dự phòng để ở giá phía sau. Biến thể của nó là xe UAZ- 3151
Sau đây là hình dáng kích thớc UAZ- 31512:
3
1.2Bảng thông số kỹ thuật xe UAZ-31512:
Stt Thông số kỹ thuật Đơn vị Số liệu
1 Khối lợng xe không tải Kg 1680
2 Trọng tải Kg 800
3 Khối lợng toàn phần khi đủ tải
- Phân ra cầu trớc
- Phân ra cầu sau
Kg
Kg
Kg
2480
1130
1350
4 Khối lợng phần treo
- Phân ra cầu trớc
- Phân ra cầu sau
Kg
Kg
Kg
2070
920
1150
5 Khối lợng phần không treo
- Phân ra cầu trớc
- Phân ra cầu sau
Kg

Kg
Kg
410
210
200
6 Chiều dài toàn bộ
- Chiều rộng
- Chiều cao
mm
mm
mm
4025
1785
1990
7 Chiều dài cơ sở mm 2380
8 Chiều rộng cơ sở mm 1445
9 Khoảng sáng gầm xe mm 220
10 Góc vợt trớc độ 52
11 Góc vợt sau độ 42
12 Tốc độ lớn nhất khi đủ tải Km/h 105
13 Bán kính quay vòng nhỏ nhất mm 6300
14 Động cơ đốt trong Xăng, 4kỳ
15 Số xi lanh Cái 4
4
16 Thứ tự làm việc của xi lanh 1-2-4-3
17 Đờng kính xi lanh mm 92
18 Hành trình pít tông mm 92
19 Thể tích công tác mm 2,5
20 Tỷ số nén 7,2
21 Nhiên liệu dùng Xăng A72

22 Hệ thống bôi trơn áp lực+vté
23 Hệ thống làm mát Tuần hoàn
24 Ly hợp Khô, 1đĩa
25 Hộp số: 4 số
Tỷ số truyền:
i1
i2
i3
i4
il
4,124
2,641
1,58
1,00
5,224
26 Hộp số phụ
Tỷ số truyền cao
Tỷ số truyền thấp
1,00
1,94
27 Hệ thống điện Vôn 12
28 Hệ thống lái
Tỷ số truyền cơ cấu lái
Tr vít- clăn
20,3
29 Số lợng bánh xe Bộ 4+1
30 Kích thớc lốp mm 215-380
31 Độ cứng hớng kính của lốp:
- Lốp trớc
- Lốp sau

N/m
N/m
350000
350000
32 Hệ thống treo Phụ thuộc
33 Độ cứng của nhíp
- Nhíp trớc
N/m 50000
5
- Nhíp sau
N/m 38000
Phần Ii - Phân tích kết cấu hệ thống treo xe uaz-31512
2.1 Cơ sở lý thuyết về tính toán đánh giá chất lợng hệ thống treo.
2.1.1Công dụng hệ thống treo:
Hệ thống treo là một tổ hợp các cơ cấu thực hiện liên kết các bánh xe
với khung xe (hoặc vỏ xe) để đảm bảo độ êm dịu chuyển động và an toàn
chuyển động trên cơ sở tạo các dao động của thân xe và của các bánh xe theo
ý muốn và giảm các tải trọng va đập cho xe khi chuyển động trên địa hình
không bằng phẳng. Ngoài ra hệ thống treo còn dùng để truyền các lực và mô
men tác động giữa bánh xe và khung xe (vỏ xe).
Hệ thống treo hoàn chỉnh gồm 3 bộ phận chính với chức năng riêng
biệt:
- Bộ phận đàn hồi: dùng để tiếp nhận và truyền lên khung xe các lực
thẳng đứng từ đờng, giảm tải trọng động và bảo đảm độ êm dịu chuyển động
cho ôtô khi chuyển động trên các loại đờng khác nhau.
- Bộ phận giảm chấn: Năng lợng dao động của thân xe và của bánh xe
đợc hấp thụ bởi các giảm chấn trên cơ sở biến cơ năng thành nhiệt năng.
- Bộ phận dẫn hớng: dùng để truyền các lực ngang, lực dọc và mômen
từ mặt đờng lên khung xe (vỏ xe). Động học của bộ phận dẫn hớng xác định
đặc tính dịch chuyển của bánh xe đối với khung xe và ảnh hởng tới tính ổn

định và tính quay vòng của ôtô.
6
2.1.2 Phân loại hệ thống treo:
1. Theo cấu tạo bộ phận dẫn hớng: Có các loại nh sau:
- Hệ thống treo phụ thuộc là hệ thống treo mà bánh xe bên trái và bên
phải đợc liên kết với nhau bằng dầm cầu cứng.
- Hệ thống treo độc lập là hệ thống treo mà bánh xe bên trái và bánh xe
bên phải không có liên kết cứng.
- Hệ thống treo cân bằng dùng ở xe có tính năng thông qua cao với 3
hoặc 4 cầu chủ động để tạo mối quan hệ phụ thuộc giữa hai hàng bánh xe ở
hai cầu liền nhau.
2.Theo cấu tạo của phần tử đàn hồi: Có các loại nh sau:
- Phần tử đàn hồi là kim loại gồm: nhíp lá, lò xo, thanh xoắn.
- Phần tử đàn hồi là khí nén gồm: phần tử đàn hồi là khí nén có bình
chứa là cao su kết hợp sợi vải bọc cao su làm cốt, dạng màng phân chia và
dạng liên hơp.
- Phần tử đàn hồi là thuỷ khí có loại kháng áp và loại không kháng áp.
- Phần tử đàn hồi là cao su có loại làm việc ở chế độ nén và làm việc ở
chế độ xoắn.
3. Theo phơng pháp dập tắt dao động: Gồm có:
- Dập tắt dao động nhờ các giảm chấn thuỷ lực gồm giảm chấn dạng
đòn và dạng ống.
- Dập tắt dao động nhờ ma sát cơ học ở trong phần tử đàn hồi và trong
phần tử hớng.
2.1.3. Yêu cầu hệ thống treo:
- Độ võng tĩnh phải nằm trong giới hạn đủ đảm bảo đợc các tần số dao
động riêng của vỏ xe và độ võng động phải đủ để đảm bảo vận tốc chuyển
động của ôtô trên đờng xấu nằm trong giới hạn cho phép. ở giới hạn này
không có sự va đập lên bộ phận hạn chế.
- Động học của các bánh xe dẫn hớng vẫn giữ đúng khi các bánh xe dẫn

hớng dịch chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng.
- Dập tắt nhanh các dao động của vỏ và các bánh xe.
7
- Giảm tải trọng động khi ôtô qua những đờng gồ ghề.
2.2 Phân tích kết cấu hệ thống treo xe UAZ-31512:
Hình2: Hệ thống treo trớc xe UAZ-31512
1-Giá đỡ trớc;2- Khung xe; 3- Tang đệm; 4- Đệm; 5- Giá treo giảm chấn
6- Giảm chấn ; 7- Giá sau ; 8- Bạc cao su lắp giảm chấn giá
9- Đệm trớc ; 10- Đệm sau ; 11- Quang nhíp
12- Đệm quang nhíp ; 13- Nhíp ; 14- Đệm ; 15-Trục đỡ.
Hệ thống treo xe UAZ-31512 là loại hệ thống treo phụ thuộc, phần tử
đàn hồi nhíp lá, dập tắt dao động nhờ giảm chấn ống thuỷ lực. Cụ thể nh sau:
2.2.1.Bộ phận dẫn hớng:
1.Công dụng:
Bộ phận dẫn hớng của hệ thống treo có mục đích: Xác định tính chất
chuyển động (động học) của bánh xe đối với mặt tựa và vỏ xe , đồng thời góp
phần vào việc truyền lực và mô men giữa bánh xe và vỏ.
2.Phân loại:
Khi bánh xe chuyển động trên mặt đờng có thể phân ra các phản lực
chính sau: Lực thẳng đứng Z, lực dọc X, lực ngang Y. Các mô men do các lực
8
X, Y, Z gây nên: M
x
, M
y
, M
z
có thể có các giá trị khác nhau giữa các bánh
xe.
Các chi tiết của hệ thống treo sẽ truyền những phản lực, mô men trên

lên khung.
Đờng mấp mô sinh ra lực Z và mô men M
x
truyền lên thùng xe nhờ bộ
phận đàn hồi của nhíp.
Lực dọc X, lực ngang Y và các mô men M
x
, M
z
truyền qua bộ phận
dẫn hớngcủa hệ thống treo.
Hình3: Lực tác dụng lên các bánh xe trong mặt phẳng tiếp xúc với mặt tựa
a- Các phản lực thành phần tác dụng từ đờng lên bánh xe.
b- Lực và mô men truyền từ bánh xe lên khung
Theo sơ đồ bộ phận dẫn hớng ta chia ra loại hệ thống treo độc lập và
loại hệ thống treo phụ thuộc.
Trong hệ thống treo phụ thuộc hai bánh xe trái và phải đợc nối với nhau
bằng một dầm cứng nên khi dịch một bánh xe trong mặt phẳng ngang thì bánh
9
kia cũng dịch chuyển. Hệ thống treo phụ thuộc không thể đảm bảo đúng hoàn
toàn động học của bánh xe dẫn hớng.
ở hệ hệ thống treo phụ thuộc, nhíp luôn phải làm việc với trạng thái ứng
suất phức tạp do tải trọng động lặp lại nhiều lần. ứng suất gây nguy hiểm cho
nhíp là ứng suất uốn do lực thẳng đứng từ mặt đờng tác dụng lên bánh xe. Do
đó nhíp gồm nhiều tấm lò xo lá ( gọi là nhíp ) xếp chồng lên nhau tạo thành
một dầm có tính chống uốn đều.
Hệ thống treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp có cấu tạo đơn giản vì
các lá nhíp vừa làm nhiệm vụ của phần tử đàn hồi vừa làm nhiệm vụ của phần
tử dẫn hớng, đơn giản trong bảo dỡng kỹ thuật và lốp xe ít bị mòn khi quay
vòng vì chỉ có khung xe nghiêng còn cầu xe không bị nghiêng.


Hình4: Hệ thống treo sau xe UAZ-31512
1-Trục giá đỡ nhíp ; 2- Khung xe ; 3- Giá giảm chấn ; 4- Giảm chấn
5- Tang đệm ; 6- Trục đỡ giảm chấn ; 7- Quang nhíp ; 8- Vấu hạn chế
9- Đệm ; 10- Nhíp ; 11- Giá đỡ sau.
ở một số ôtô vận tải quân sự hạng lớn, do phải chạy trên các địa hình
khác nhau lên tải trọng tác dụng lên nhíp thay đổi trong một khoảng rộng. Do
đó yêu cầu độ cứng của nhíp có thể thay đổi đợc để đảm bảo độ êm dịu
chuyển động khi hoạt động ở các địa hình. Để thoả mãn yêu cầu này ở hệ
thống treo sau của một số ôtô vận tải có sử dụng bộ nhíp phụ hoặc lò xo.
10
Hình5: Các dạng chủ yếu của hệ thống treo
a, Hệ thống treo phụ thuộc
b, Hệ thống treo độc lập
c, Hệ thống treo cân bằng
1- Phần tử đàn hồi ; 2- Phần tử giảm chấn ; 3- Phần tử dẫn hớng
11
ở tải trọng nhỏ thì nhíp chính làm việc, khi tải trọng tăng cho đến khi
hai đầu của nhíp phụ tỳ vào các vấu trên khung xe thì nhíp phụ bắt đầu làm
việc cùng với nhíp chính. Do đó độ cứng của nhíp đợc tăng lên.
Trong hệ thống treo độc lập, 2 bánh xe trái và phải không có quan hệ
trực tiếp với nhau. Vì vậy khi dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng
ngang, bánh xe kia vẫn đứng nguyên. Do đó động học của bánh xe dẫn hớng
giữ đúng hơn. Nhng không phải ở tất cả các loại hệ thống treo độc lập động
lực học của bánh xe dẫn hớng đều đúng. hệ thống treo độc lập thờng sử dụng
ở xe có kết cấu cầu rời. Ưu điểm là bảo đảm đợc độ êm dịu cao cho xe, nhng
kết cấu phức tạp, giá thành đắt nên chỉ sử dụng ở cầu trớc ôtô con.
Hệ thống treo cân bằng dùng ở các xe có tính năng thông qua cao với 3
hoặc 4 cầu chủ động để tạo mối quan hệ phụ thuộc giữa hai hàng bánh xe ở
hai cầu liền nhau.

3.Yêu cầu:
-Giữ nguyên động học của các bánh xe khi ôtô chuyển động. Nghĩa là
khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng: Các góc đặt bánh xe, các chiều rộng,
chiều dài cơ sở phải giữ nguyên.
-Đối với bánh xe dẫn hớng nên tránh sự thay đổi góc nghiêng vì thay
đổi là làm trụ đứng nghiêng về phía sau nên độ ổn định của ôtô sẽ kém đi.
Khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng cũng làm thay đổi độ chụm A-B (thay
đổi góc nghiêng ). Góc thay đổi sẽ làm thay đổi quỹ đạo chuyển động của
ôtô làm cho ôtô không bám đúng đờng.
-Đảm bảo truyền các lực X,Y và các mô men M
x
, M
y
từ bánh xe lên
khung mà không gây nên biến dạng rõ rệt hay không làm dịch chuyển các chi
tiếtcủa hệ thống treo.
-Giữ đợc đúng động học của truyền động lái. Động học của truyền động
lái đợc giữ đúng nếu sự dịch chuyển thẳng đứng và sự quay quanh trụ đứng
cửa bánh xe không phụ thuộc vào nhau.
-Độ nghiêng của thùng xe trong mặt phẳng ngang phải bé. Bộ phận h-
ớng có ảnh hởng đến khoảng cách giữa các phần tử đàn hồi( gọi tắt là khoảng
12
cách nhíp). Do bộ phận hớng ta có khoảng cách này lớn hay bé. Bộ phận h-
ớng còn ảnh hởng đến vị trí tâm của độ nghiêng bên.
-Bộ phận hớng phải đảm bảo bố trí hệ thống treo trên ôtô thuận tiện và
không ngăn cản việc dịch chuyển động cơ về phía trớc.
-Bộ phận dẫn hớng có kết cấu đơn giản và dễ sử dụng.
-Trọng lợng bộ phận dẫn hớng và đặc biệt là phần không đợc treo phải
bé.
4.Kết cấu bộ dẫn hớng xe UAZ- 31512.

Trên xe UAZ- 31512 sử dụng hệ thống treo phụ thuộc ở cả hai cầu, hai
nhíp có dạng nửa êlíp. Tính chất dịch chuyển của cầu đối với vỏ phụ thuộc vào
thông số của nhíp, nghĩa là nhíp không phải chỉ là bộ phận đàn hồi mà còn là
một thành phần của bộ phận dẫn hớng. Tổng số khớp cả nhíp là sáu khớp
( mỗi một nhíp có ba khớp). Lực dọc X và mô men phản lực M
y
trong hệ
thống treo loại nhíp có thể truyền lên khung qua nhíp hoặc truyền qua các đòn
hay ống các đăng ( đối với bánh xe chủ động). Truyền lực qua ống các đăng
ngày ngay không dùng vì nó làm tăng trọng lợng của phần treo.
Trong hệ thống treo này có u điểm là kết cấu đơn giản và rẻ tiền: nhíp
vừa làm cả nhiệm vụ đàn hồi, dẫn hớng và giảm chấn. Hệ thống treo này rất
dễ chăm sóc , do có số khớp quay ít và sử dụng loại cao su nên không cần phải
bôi trơn. Sử dụng hệ thống treo phụ thuộc phụ thuộc lốp cũng ít mòn vì khi
ôtô quay vòng chỉ có thùng xe nghiêng còn cầu vẫn thăng bằng.
Hệ thống treo phụ thuộc cũng bộc lộ một số nhợc điểm: Khi nâng một
bên bánh xe lên, vết bánh xe sẽ thay đổi phát sinh lực ngang Y làm tính chất
bám đờng của ôtô kém đi và ôtô rất rễ bị trợt ngang. Hệ thống treo ở các bánh
xe, đặc biệt là bánh xe chủ động có trọng lợng phần không treo rất lớn. Hệ
thống treo phụ thuộc đặt ở bánh xe còn có thêm một số nhợc điểm: Nếu nhíp
trớc mềm thì độ dịch chuyển thẳng đứng của các bánh xe lớn hơn. Nhợc điểm
chính là độ nghiêng của cả hai bánh xe thay đổi khi một bánh xe dịch chuyển
thẳng đứng.
Độ nghiêng bánh xe thay đổi làm phát sinh mô men do hiệu ứng con
quay và mô men này có quan hệ đến độ dịch chuyển góc của cầu và các bánh
dẫn hớng quanh trụ đứng. Khi nhíp mềm còn phát sinh những dao động nguy
13
hiểm của bánh xe trong giới hạn vận tốc chuyển động. Một nhợc điểm của hệ
thống treo phụ thuộc là khó bố trí các cụm của ôtô vì đa động cơ lên phía trớc
thờng vớng cầu.

Hình6: ảnh hởng của hệ thống treo
lên độ dịch chuyển góc của các bánh xe.
2.2.2.Bộ phận đàn hồi:
1.Công dụng phân loại:
Dùng để nối đàn hồi giữa bánh xe và thân xe, làm giảm các va đập đột
ngột từ mặt đờng truyền lên, đảm bảo độ êm dịu cần thiết cho xe khi chuyển
động. Bộ phận đàn hồi có thể chia làm hai loại sau:
Phần tử đàn hồi là kim loại thờng là nhíp ( hệ thống treo phụ thuộc, độc
lập) lò xo xoắn ốc và thanh xoắn ( hệ thống treo độc lập).
Phần tử đàn hồi phi kim loại: Gối cao su, khí nén hay thuỷ khí.
2.Đờng đặc tính đàn hồi của hệ thống treo:
Nhờ đặc tính đàn hồi ta đánh giá đợc cơ cấu đàn hồi của hệ thống treo.
Đờng đặc tính đàn hồi biểu thị quan hệ giữa lực Z thẳng đứng tác dụng lên
bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo f đo ngay trên trục bánh xe.Có hai
loại đờng đặc tính đàn hồi của hệ thống treo: đờng thẳng 1 ứng với hệ thống
treo có độ cứng không đổi, còn đờng cong 2 ứng với hệ thống treo có độ cứng
thay đổi.
14
Trục hoành biểu diễn độ võng f, trục tung biểu diễn lực Z thẳng đứng
tác dụng lên bánh xe. Muốn có độ võng f
t
của một điểm bất kỳ trên đờng cong
(ví dụ điểm D). Ta vẽ đờng tiếp tuyến tại D và hạ đờng thẳng góc với trục
hoành.
Hình7:Các dạng đờng đặc tính của hệ thống treo
Hoành độ AB là độ võng tĩnh f
t
của hệ thống treo có độ cứng thay đổi
(đờng cong 2) và hoành độ OD là độ võng tĩnh của hệ thống treo có độ cứng
không đổi( đờng thẳng 1). Tần số dao động riêng ở các biên độ bé đợc xác

định bằng độ võng hiệu dụng ( hay độ võng tĩnh) ứng với tải trọng tĩnh Z
t
= G.
Tuy cùng một độ võng tổng quát OC, nhng hệ thống treo có độ cứng thay đổi
có độ võng hiệu dụng AB lớn hơn độ võng hiệu dụng của hệ thống treo có độ
võng tĩnh không đổi ( đoạn OB).
Thể tích động năng gọi tắt là thể động nghĩa là thế năng lớn nhất của hệ
thống treo, khi ôtô qua chỗ lồi lõm đợc biểu thị bằng diện tích có gạch EKD
ứng với hệ thống treo có độ cứng thay đổi và biểu thị bằng diện tích HKD
ứng với hệ thống treo có độ cứng không đổi. Với những độ võng hạn chế thể
động cần thiết của hệ thống treo có đờng đặc tính phi tuyến có thể thể hiện
bằng hệ số động K
d
=
G
Z
max
mà ta có thể khảo sát kỹ hơn sau đây.
Trên hình 8 là dạng đờng đặc tính đàn hồi của hệ thống treo khi chất tải
và khi giảm tải. Trên trục hoành ta có điểm O là điểm tựa của bộ phận hạn chế
dới, điểm C là điểm tựa của bộ phận hạn chế trên, nên ta gọi BO là giá trị của
15
độ võng động dới f
dd
, BC là giá trị của độ võng động trên f
dt
. Ngoài ra còn có
điểm L là điểm tựa của vú cao su phía dới, điểm M là điểm tựa của vú cao su
phía trên và tơng ứng với hai điểm L, M ta có độ võng f
1

, f
2
.
Khi chất tải và khi giảm tải các thông số của bộ phận đàn hồi là độ
võng tĩnh f
t
, độ võng động trên f
dt
và độ võng động dới f
dd
ứng với hành trình
động đến giới hạn của bộ phận hạn chế phía trên và bộ phận hạn chế phía dới,
độ cứng C
t
của hệ thống treo, hệ số động K
d
và lực ma sát 2F. Đờng cong
chất tải và giảm tải không trùng nhau do ma sát trong hệ thống treo. Ngời ta
quy ớc lấy đờng đặc tính đàn hồi của nhíp là đờng trung bình ( đờng nét đứt)
( nghĩa là có tính đến lực ma sát 2F).
16
Hình8: đờng đặc tính đàn hồi của hệ thống treo

Khi tính độ êm dịu chuyển động( các dao động) tần số dao động riêng
cần thiết n phải do độ võng tĩnh hiệu dụng f
t
quyết định. Quan hệ giữa f
t
và n
theo công thức tính tần số dao động riêng của hệ thống treo n

t
f
300

và thể
hiện trên giản đồ.
Hình 9 : Quan hệ của tần số dao động riêng của phần đợc treo n
với độ võng tĩnh f
t
Nh vậy có thể xác định độ võng tĩnh theo tần số dao động riêng n của
hệ thống treo. Độ võng tĩnh f
t
về giá trị khác với độ võng động dới f
dd
. Nói
chung f
t
không nên ít hơn150ữ300m ( ứng với n=60ữ85 lần/ph) đối với ôtô
con, đối ôtô tải f
t
không nên bé hơn 60ữ120mm ứng với tần số dao động
riêng n=80ữ100 lần/ph.
17
Để đảm bảo độ êm dịu chuyển động thì tỷ số độ võng tĩnh f
ts
của hệ
thống treo sau và độ võng tĩnh f
tt
của hệ thống treo trớc phải nằm trong các
giới hạn sau:

- Trong ôtô du lịch:
tt
ts
f
f
=0,8ữ0,9
-Trong ôtô tải:
tt
ts
f
f
=1,0ữ1,2 Độ cứng C
t
của hệ thống treo bằng tang
góc nghiêng của tiếp tuyến của đờng trung bình (đờng nét đứt) C
t
= tg.
Trờng hợp tổng quát đờng đờng đạc tính của hệ thống treo không phải
là đờng thẳng và độ cứng C
t
thay đổi.
C
t
=
df
dz

Để đánh giá sơ bộ ngời ta thờng tính độ cứng của hệ thống treo chịu tải
trọng tĩnh:
C

t
=
t
f
G
Từ đây ta thấy độ cứng và độ võng tĩnh là các đại lợng có quan hệ với
nhau nhng độ võng tĩnh cho ta hình dung đầy đủ hơn về hệ thống treo hơn là
độ cứng vì nó nói lên tải trọng tĩnh Z
t
=G tác dụng lên hệ thống treo.
Hệ số động lực học gọi tắt là hệ số động: là tỷ số giữa tải trọng lớn nhất
Z
max
có thể truyền qua hệ thống treo chia cho tải trọng tĩnh.
K
d
=
G
Z
max
Khi K
d
bé thì sẽ có sự va đập liên tục lên bộ phận hạn chế của
nhíp, làm cho nhíp bị uốn ngợc lại và bị gõ. K
d
=
G
Z
max
Khi K

d
quá lớn, trong tr-
ờng hợp dao động với biên độ lớn và giới hạn giá trị f
d
hệ thống treo sẽ rất
cứng. Thực tế chứng tỏ khi chọn K
d
thích hợp thì khi ôtô chuyển động trên đ-
18
ờng không bằng phẳng, tải trọng động truyền qua hệ thống treo sẽ gây va đập
rất ít lên bộ phận hạn chế. Khi tính hệ thống treo có thể chọn K
d
=1,7ữ1,8.
ở Liên Xô với các ôtô có tính năng thông qua cao chọn K
d
=3ữ4.
Với các ôtô có tính năng thông qua thấp chọn K
d
=2ữ3
Độ võng động f
d
có quan hệ chặt chẽ với hệ số động K
d
. Độ võng
động f
d
càng lớn thì độ êm dịu chuyển động tăng và dễ phối hợp với hệ số
động K
d
lớn , đảm bảo tiếp xúc của lốp với mặt đờng tốt. Nhng giảm tính ổn

định của xe vì khi có độ dịch chuyển tơng đối giữa thùng và lốp lại càng lớn.
Thờng:
f
dt
= 70ữ140mm với xe có tính năng thông qua thấp.
f
dt
= 120ữ160mm với xe có tính năng thông qua cao.
Độ võng động f
d
của hệ thống treo ( gồm cả độ biến dạng của các vú
cao su) phụ thuộc vào đờng đặc tính hệ thống treo và độ võng tĩnh f
t
Ví dụ:
Xe ôtô du lịch: f
d
=(0,5ữ0,6) f
t
Xe ôtô buýt: f
d
=(0,7ữ0,8) f
t
Xe tải: f
d
=1,0f
t
3.Kết cấu phần tử đàn hồi xe UAZ-31512.
Phần tử đàn hồi trên xe UAZ-31512 là nhíp. Nhíp hiện nay đợc dùng
phổ biến nhất vì nhíp vừa là bộ phận đàn hồi, vừa là cơ cấu dẫn hớng và một
phần làm nhiệm vụ giảm chấn, nghĩa là thực hiện toàn bộ chức năng của hệ

thống treo.
Ưu điểm của nhíp là kết cấu đơn giản, chắc chắn và rẻ tiền. Chế tạo và
sửa chữa nhíp cũng đơn giản có thể làm trong các xí nghiệp nhỏ. Sau đây là
một số nhợc điểm của nhíp và cách khắc phục:
19
Trọng lợng lớn chiếm 5,5ữ8% trọng lợng ôtô, nặng nhất trong các loại
cơ cấu đàn hồi.
Thời gian làm việc ngắn: Do các ứng suất ban đầu, do trạng thái ứng suất
phức tạp, do lực động lặp lại nhiều lần. Độ bền mỏi của nhíp thấp hơn của
thanh xoắn đến 4 lần. Đờng tốt: Tuổi thọ của nhíp 100000ữ150000 Km đờng
chạy, đờng xấu có thể giảm 10 ữ50 lần. Lá nhíp chính làm việc nặng nhất. Do
vậy trên xe UAZ-31512 ngời ta đặt hai lá chính để cờng hoá làm tăng khả
năng chịu tải cho nhíp. Để tăng tuổi thọ cho nhíp ngời ta còn làm các biện
pháp sau:
+ Giảm bớt lực tác dụng lên nhíp bằng cách đặt các đầu nhíp vào trong
các gối cao su hoặc nối với khung qua chốt và ống bọc cao su, và đa thêm ụ
đỡ phụ để giới hạn mô men uốn cho nhíp khi phanh.
+ Giảm ứng suất trong nhíp:
Đa thêm các phần tử đàn hồi phụ (cao su), làm tăng sức cản của các
giảm chấn, thay đổi tiết diện ngang của lá nhíp để làm phân bố lại các ứng
suất pháp tuyến trong lá nhíp. ở lá nhíp chịu tải cần các lớp mặt trên chịu kéo
các lớp mặt dới chịu nén.
Trên xe UAZ-31512 các lá nhíp có độ đàn hồi cao xếp chồng lên nhau,
các lá nhíp phía dới có kích thớc nhỏ hơn các lá nhíp phía trên, tiết diện nhíp
có dạng hình thang đáy lớn phía trên, đáy nhỏ phía dới. Hình dạng tiết diện đó
làm cho độ bền của nhíp tăng 26% trong khi giảm trọng lợng 13% so với
dạng chữ nhật. Khi cha lắp ghép với nhau thì các lá nhíp trên có bán kính
cong lớn hơn bán kính cong của các lá nhíp dới. Để tăng độ bền lâu, tất cả
các lá nhíp đều đợc nhiệt luyện ở mặt trên. Để tránh xê dịch giữa các lá nhíp
ngời ta sử dụng bu lông giữa và 4 đai nhíp . Các đai nhíp đợc tán chặt với một

trong các lá nhíp và đợc bắt chặt bằng các bulông. Giữa các lá nhíp ngời ta bôi
mỡ chì.
Phần giữa các lá nhíp ( đã đợc ghép lại với nhau ) đợc bắt chặt với dầm
cầu bằng hai bu lông chữ U và thông qua đệm trên 2, đệm dới 12 (trong bản
vẽ kết cấu).
Đầu các lá nhíp thứ nhất và lá nhíp thứ hai bị uốn cong sau đó tán
chặt với các đệm trên và đệm dới, đặt trong gối cao su trên và gối cao su dới
20
của gối trớc rồi đợc cố định trong các gối đỡ nhờ nắp 6, nắp 16 và các
bulông. ở gối trớc ngời ta đặt thêm đệm tựa cao su phụ 17 dùng để truyền lực
đẩy từ cầu xe lên khung xe và không cho phép các lá nhíp dịch chuyển. ở gối
sau thì không bố trí gối tựa cao su phụ mà để cho nhíp đợc tự do dịch chuyển
khi xe dao động.
Việc bố trí các đầu lá nhíp trong các ụ cao su cho phép không cần bôi
trơn trong quá trình sử dụng và các lá nhíp không phải chịu ứng suất xoắn và
tăng tuổi thọ của các lá nhíp. Ngoài ra các gối cao su này còn dập tắt đợc các
rung động. Nhợc điểm chính của cách kẹp nhíp trong các gối cao su này là tâ-
ng dịch chuyển của cầu xe đối với khung xe khi phanh. Các vấu cao su 3 và 7
có tác dụng hạn chế hành trình dịch chuyển của bánh xe và hạn chế độ uốn
của nhíp, hơn nữa nó còn làm tăng độ cứng của nhíp vì khi nó tỳ vào nhíp
( vấu cao su 7 ) thì chiều dài làm việc của nhíp sẽ giảm đi. Phơng pháp định vị
nhíp kiểu này đợc áp dụng rộng rãi trên các ôtô vận tải.
Trên xe UAZ-31512 bộ nhíp có kết cấu cụ thể nh sau:
- Nhíp trớc : Gồm 8 lá.
+Chiều dài của lá nhíp gốc : 1100 mm
+Chiều rộng của lá nhíp gốc : 55 mm
-Nhíp sau : Gồm 8 lá.
+Chiều dày: 8 mm
+Chiều dài: 1250 mm
+Chiều rộng: 55 mm

2.2.3. Bộ phận giảm chấn:
1.Cơ sở lý thuyết về giảm chấn:
a.Công dụng giảm chấn:
Giảm chấn để dập tắt các dao động của thân xe và của lốp xe bằng cách
chuyển cơ năng của các dao động thành nhiệt năng, đảm bảo độ êm dịu cần
thiết cho xe khi chuyển động. Trên các ôtô hiện nay giảm chấn chủ yếu là
21
giảm chấn thuỷ lực nên ma sát giữa chất lỏng và các lỗ tiết lu là ma sát chủ
yếu để dập tắt chấn động.
b.Yêu cầu giảm chấn :
-Dập tắt nhanh các dao động của thân xe có tần số và biên độ lớn.
-Dập tắt chậm các dao động của thân xe có tần số và biên độ nhỏ.
-Hạn chế các lực truyền qua giảm chấn lên thân xe.
-Làm việc ổn định trong mọi điều kiện làm việc.
-Tuổi thọ cao, kích thớc, trọng lợng nhỏ giá thành thấp.
c.Phân loại giảm chấn:
-Theo tỷ số của hệ số cản nén và hệ số cản trả ( K
n
, K
t
) có:
+ Loại tác dụng hai chiều có đờng đặc tính đối xứng: K
n
=K
t
+ Loại tác dụng hai chiều không đối xứng: K
n
<K
t
+ Loại tác dụng một chiều: K

n

0.
-Có hay không có van giảm tải.
-Theo hình dạng giảm chấn có:
+ Giảm chấn đòn.
+ Giảm chấn ống.
Ngày nay trên các loại xe đợc dùng phổ biến là loại giảm chấn hai
chiều không đối xứng, có van giảm tải và loại giảm chấn ống đợc dùng rộng
rãi hơn.
Hiện nay các giảm chấn thờng có: : K
t
=(2ữ5)K
n
2.Đờng đặc tính của giảm chấn thuỷ lực:
Là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực cản của giảm chấn Z
g
với vận
tốc tơng đối Z
t
của các dao động giữa khung và cầu xe.
Z
g
=K.Z
t
22
ở đây K là hệ số cản của giảm chấn.
Đờng đặc tính là đờng thẳng khi n=1, là đờng cong lõm khi n>1 và là đ-
ờng cong lồi khi n<1. Nó phụ thuộc vào kích thớc lỗ tiết lu, kết cấu các van và
độ nhớt của chất lỏng.

Đờng biểu diễn hoặc đờng đi thẳng( nét đứt) với loại giảm chấn không
có van giảm tải là đờng gấp khúc ( theo nét liền) với loại giảm chấn có van
giảm tải.
Điểm 1,2 khi đó là điểm mở van giảm tải.
Hình 10: Đờng đặc tính không đối xứng của giảm chấn
tác dụng 2 chiều với van giảm tải
3.Kết cấu giảm chấn thuỷ lực:
Theo kết cấu, giảm chấn thuỷ lực chia ra loại đòn và loại ống. Nguyên
lý làm việc của tất cả các loại giảm chấn thuỷ lực là: Chất lỏng bị dồn từ
buồng chứa này sang buồng chứa khác qua các van tiết lu rất bé, nên chất lỏng
chịu lực cản chuyển động rất lớn. Sức cản làm dập tắt nhanh các chấn động và
năng lợng của dao động đợc biến thành nhiệt năng đốt nóng dầu và toả ra
ngoài.
23
So với giảm chấn loại đòn, giảm chấn loại ống có cấu tạo đơn giản, nhẹ
và bền hơn, áp suất làm việc là 6ữ8 MN/m
2
, nhỏ hơn nhiều so với loại đòn:
25ữ40 MN/m
2
.
Do vậy trên ôtô ngày nay ngời ta sử dụng nhiều giảm chấn thuỷ lực loại
ống.
Giảm chấn xe UAZ-31512 là loại giảm chấn ống thuỷ lực tác dụng
hai chiều và có van giảm áp.
Cấu tạo của giảm chấn xe UAZ-31512 ( Hình 11)
Gồm có xy lanh công tác (15) bắt với dầm cầu, pít tông (13) lắp với cần
(11) rồi bắt với khung xe trên pít tông có vòng găng để bao kín. Van thông
phía trên(12) và van thông qua phía dới (17), van trả (14) van nén (ép) (18),
ống dẫn hớng cần pít tông (9), vòng bít (7) vành khít dới (8) và vành khít

trên(6), vỏ chống bụi (10). Khoang (16) giới hạn bởi xy lanh ngoài và xy lanh
công tác gọi là khoang bù.
Nguyên lý làm việc của giảm chấn( Hình 12):
Khi nén nhẹ (nghĩa là khi bánh xe và thân xe tiến lại gần nhau) ứng với
pít tông đi xuống, xy lanh đi lên: Khoang dới pít tông, dầu bị nén lại từ từ, van
thông qua phía trên (12) sẽ mở để dầu khoang dới pít tông sang khoang trên
pít tông, nhng tất cả dầu không thể chảy vào khoang trên vì còn có cần đẩy pít
tông. Vì vây phần dầu bằng thể tích chiếm chỗ của cần đẩy pít tông sẽ chảy
sang khoang bù qua lỗ tiết lu ở van nén (18) làm tăng áp suất khí ở khoang bù
nên một chút. Các lỗ tiết lu tạo ra sức cản thuỷ lực tỷ lệ với bình phơng vận
tốc lu thông của dầu.
Khi nén mạnh thì dầu không kịp chảy qua lỗ tiết lu, áp suất trong xi
lanh công tác tăng lên và van nén (18) mở để dầu chảy qua.
Sau đó lực cản giảm chấn tăng lên một số lần nhng tốc độ tăng chậm
hơn so với khi nén êm.
Khi trả êm ( nghĩa là khi bánh xe và thân xe cách xa nhau). Khi đó cần
đẩy và pít tông chuyển động đi lên khoang dới pít tông xy lanh công tác giảm
áp suất, còn khoang trên pít tông áp suất tăng lên. Do vậy dầu từ khoang trên
sẽ qua lỗ tiết lu ở van thông qua (12) đi xuống khoang dới pít tông, đồng thời
24
a
a
một phần dầu từ khoang bù qua van nén (18) bổ xung vào khoang dới pít tông
khi trả mạnh thì lò xo van trả (14) bị nén và van sẽ mở ra để cho dầu lu thông.
Độ mở của van trả phụ thuộc vào mức độ đột ngột của hành trình trả,
càng trả mạnh thì van mở càng lớn.
Giảm chấn xe UAZ-31512 là loại giảm chấn ống thuỷ lực tác dụng
hai chiêù. Cấu tạo và nguyên lý làm việc đợc mô tả bằng hình 11 và hình 12.
Khi nén êm, cần đẩy piston trong xy lanh công tác làm piston dịch
chuyển xuống dới. Van thông qua (12) mở, dầu chảy từ phần khoang dới

piston sang khoang trên piston. Nhng tất cả dầu không thể chảy vào khoang
trên vì còn có cần đẩy xy lanh công tác. Vì vậy phần dầu bằng thể tích chiếm
chỗ của cần đẩy piston sẽ chảy sang khoang bù qua lỗ tiết lu ở van nén 16,
làm tăng áp suất ở khoang bù lên một chút. Các lỗ tiết lu tạo ra sức cản thuỷ
lực tỷ lệ với bình phơng vận tốc lu thông của dầu. Khi nén mạnh thì dầu
không kịp chảy qua các lỗ tiết lu, áp suất trong xy lanh công tác tăng lên và
van nén 16 mở. Sau đó lực cản giảm chấn tăng lên một số lần nhng tốc độ tăng
chậm hơn so với khi nén êm.
Khi trả êm, cần đẩy cùng piston chuyển động lên trên. Khoang dới
piston xy lanh công tác giảm áp suất, còn ở khoang trên piston áp suất dầu
tăng lên. Do vậy dầu từ khoang trên sẽ qua khe hở ở van thông qua 12 (van trả
đóng) vào khoang dới piston, đồng thời dầu từ khoang bù qua van nạp 19 bổ
sung vào khoang dới piston. Khi trả mạnh thì lò xo vản trả 14 bị nén và van sẽ
mở ra để cho dầu lu thông qua cả lỗ tiết lu của van 14. Độ mở của van trả phụ
thuộc vào mức độ đột ngột của hành trình trả, càng trả mạnh thì van mở càng
lớn.
25