gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang

MụC LụC
LờI NóI ĐầU..................................................................................................................1
Chơng III : lập quy trình công nghệ chế tạo lá nhíp......................38
Kết luận.....................................................................................................................44
Tài liệu tham khảo..............................................................................................45

LờI NóI ĐầU

Ô tô là loại phơng tiện vận tải có vai trò đặc biệt quan trọng trong nền kinh tế quốc
dân, nó có những u điểm vợt trội so với các loại phơng tiện vận tải khác. Đơn giản, dễ
sử dụng, tính năng cơ động cao Vì vậy ô tô đợc sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh
vực dân sự cũng nh trong an ninh, quốc phòng. Cùng với sự phát triển của nền kinh tế
và khoa học công nghệ, nền công nghiệp ô tô trên thế giới từ khi ra đời cho đến nay có
sự phát triển vô cùng mạnh mẽ, cho ra đời nhiều chủng loại xe khác nhau phục vụ cho
các mục đính khác nhau của con ngời. Việc thiết kế hệ thống, các cụm chi tiết trên ô tô
cũng nh đánh giá khả năng làm việc của chúng ngày càng đợc quan tâm nghiên cứu
nhằm nâng cao chất lợng của ô tô.
Hệ thống treo trên ô tô là hệ thống có vai trò hết sức quan trọng, nó góp phần nâng
cao độ êm dịu và an toàn chuyển động của ô tô. Hiện nay có rất nhiều loại hệ thống
treo khác nhau, mỗi loại đều có u nhợc điểm riêng. Vì vậy việc thiết kế một hệ
thống treo phù hợp với các thông số kết cấu của xe sẽ nâng cao tính tiện nghi và độ êm
SVTH: V Tun Tỳ

1

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX

gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang

dịu của ô tô. Đề tài này có nhiệm vụ là: Thiết kế hệ thống treo loại nhíp cầu sau ô tô
tải 5,5 tấn
Trong quá trình làm đồ án do thời gian có hạn, trình độ và kiến thức thực tế còn hạn
chế, nên khó tránh khỏi những sai sót. Em rất mong đợc sự đóng góp ý kiến, cùng với
sự chỉ bảo của các thầy và bạn bè.
Đồ án tốt nghiệp đợc hoàn thành đúng tiến độ nhờ có sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình
của các thầy trong bộ môn, cùng với sự đóng góp của bạn bè. Đặc biệt là sự hớng dẫn
của: Thầy giáo PGS-TS Nguyễn Văn Bang, để cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp
này. Em xin cảm ơn các thầy và các bạn.
Sinh viên: Vũ Tuấn Tú

CHƯƠNG I: TổNG QUAN
1 . TổNG QUAN Về Hệ THốNG TREO
Trên ô tô hệ thống treo và cụm bánh xe đợc gọi là phần chuyển động của ôtô. Phần
chuyển động tạo điều kiện thực hiện chuyển động bánh xe của ôtô đảm bảo các bánh
xe và thân xe chuyển động tịnh tiến thực hiện nhiệm vụ vẩn tải của ô tô. Sự chuyển
động của ô tô trên đờng phụ thuộc nhiều vào khả năng lăn êm bánh xe trên nền và hạn
chế tối đa các rung động tryền từ bánh xe lên thân xe. Do vậy khái niêm hệ thống treo ở
đây là hệ thống liên kết mềm giữa bánh xe với khung xe hoặc vỏ xe.
1.1 CÔNG DụNG
- Đỡ thân xe lên trên cầu xe, cho bánh xe chuyên động tơng đối theo phơng thẳng
đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe, hạn chế những chuyển động không muốn có khác
của bánh xe.

- Bộ phận của hệ thống treo thực hiện nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt các dao động, rung
động , va đập mặt đờng truyền lên.
- Đảm nhiệm khả năng truyền lực và mômen giữa bánh xe và khung xe.
- Công dụng của hệ thống treo đợc thể hiện qua các phần tử của hệ thống treo.

SVTH: V Tun Tỳ

2

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang
* Phần tử đàn hồi:

- Có nhiệm vụ đa vùng tần số giao động của xe phù hợp vùng tần số thích hợp với
ngời sử dụng.
- Nối mềm giữa bánh xe và thùng xe giảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên
khung xe trên các địa hình khác nhau đảm bảo độ êm dịu khi chuyển động.
- Có đờng đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ hoạt động của xe.
* Phần tử dẫn hớng:
- Xác định tính chất chuyển động (động học) của bánh xe đối với khung, vỏ xe.
- Tiếp nhận và truyền lực, mô men giữa bánh xe với khung vỏ xe.
* Phần tử giảm chấn:
- Dập tắt dao động phát sinh trong quá trình xe chuyển động từ mặt đờng lên khung
xe trong các địa hình khác nhau một cách nhanh chóng.
- Đảm bảo dao động của phần không treo nhỏ nhât, sự tiếp xúc của bánh xe trên nền

đờng, nâng cao khả năng bám đờng và an toàn trong chuyển động.
* Phần tử ổn định ngang:
- Với chức năng là phần tử đàn hồi phụ làm tăng khả năng chống lật thân xe khi có
sự thay đổi tải trọng trong mặt phẳng ngang.
- Các phần tử phụ khác: Vấu cao su, thanh chịu lực phụ có tác dụng tăng cứng, hạn
chế hành trình và chịu thêm tải trọng.
1.2 PHÂN LOại
Việc phân loại hệ thống treo dựa theo các căn cứ sau:
- Theo loại bộ phận đàn hồi chia ra:
+ Loại bằng kim loại (gồm có lá nhíp, lò xo, thanh xoắn)
+ Loại khí (loại bọc bằng cao su-sợi, màng, loại ống)
+ Loại thủy lực (loại ống)
+ Loại cao su
- Theo sơ đồ bộ phận dẫn hớng :
+ Loại phụ thuộc với cầu liền
+ Loại độc lập (một đòn, hai đòn)
- Theo phơng pháp dập tăt dao động:
+ Loại giảm chấn thủy lực(loại tác dụng một chiều, hai chiều)
SVTH: V Tun Tỳ

3

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang


+ Loại ma sát cơ (ma sát trong bộ phận đàn hồi, trong bộ phận dẫn hớng)
- Theo phơng pháp điều khiển:
+ Hệ thống treo bị động ( không đợc điều khiển )
+ Hệ thống treo chủ động ( hệ thống treo có điều khiển)
1.3 YÊU CầU
- Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kĩ thuật yêu cầu,
đảm bảo tính êm dịu, tính tiện nghi của con ngời và hàng hóa.
- Bánh xe có khẳ năng chuyển dịch trong một giới hạn không gian nhất định mà không
phá hỏng kết cấu đàn hồi của bánh xe với thân đảm bảo khả năng lăn bánh êm trên đờng với thời gian tối đa.
- Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thỏa mãn mục đích chính của hệ thống là
làm mềm theo phơng thẳng đứng nhng không phá hỏng quan hệ động lực học và động
học của chuyển động bánh xe, không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết.
- Có độ bền cao giá thành thấp, mức độ phức tạp của kết cấu không lớn, độ tin cậy cao
ít h hỏng bất thờng
1.4 CáC Bộ PHậN CƠ BảN CủA Hệ THốNG TREO
Hệ thống treo của ô tô gồm có ba bộ phận sau: Bộ phận đàn hồi, bộ phận dẫn hớng,
giảm chấn.
1.4.1 Bộ phận đàn hồi
Bộ phận đàn hồi nhận và truyền lên khung (vỏ) các lực thẳng đứng của đờng, làm
giảm tải trọng động khi xe chạy tên đơng mấp mô, đảm bảo tính năng êm dịu của ô tô.
Bộ phận đàn hồi gồm một hay một số phần tử đàn hồi và đợc chia ra loại phần tử đàn
hồi bằng kim loại ( nhíp, lò xo trụ, thanh xoắn ), loại phần tử đàn hồi bằng phi kim loại
( vấu cao su, đệm khí, thủy khí )
* Phần tử đàn hồi kim loại
- Nhíp
SVTH: V Tun Tỳ

4

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX



gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang

Hình 1
Nhíp đợc làm từ các lá thép cong gọi là lá nhíp, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ
ngắn đến dài. Cụm lá này đợc kẹp chặt với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm, hay
đinh tán. Để giữ các lá nhíp không trợt ra khỏi vị trí ngời ta dung kẹp ở một vài điểm để
kẹp chúng lại với nhau. Cả hai đầu lá dài nhất ( lá chính ) đợc uốn cong lại thành mắt
nhíp, đợc sử dụng để gắn nhíp vào khung, vào một dầm nào đó chăng hạn dầm bên.
Nhìn chung nhíp dài hơn thì mềm hơn. Nhíp nhiều lá hơn thì phải chịu tải trọng lớn
hơn, song nhíp sẽ cứng hơn, và tính êm dịu chuyển động sẽ kém hơn. Tuy vậy nhíp vẫn
đơc dung phổ biến nhất vì nhíp vừa có cơ cấu đàn hồi vừa là cơ cấu dấn hớng và một
phần làm nhiệm vụ giảm chấn, nghĩa là thực hiện toàn bộ chức năng của hệ thống treo.

Ưu điểm:
Kết cấu đơn giản, chắc chắn và rẻ tiền, do bản thân nhíp đã đủ độ cứng vững để giữ
cầu xe ở vị trí chính xác nên không cần sử dụng các thanh nối. Mặt khác chế tạo và sửa
chữa nhíp cũng đơn giản.
Nhợc điểm:
Trọng lợng lớn, tuổi thọ thấp và có đờng đặc tính là tuyến tính. Ngoài ra việc bố trí
nhíp ở bánh trớc khó, vì muốn đảm bảo độ võng tĩnh và độ võng động lớn thì phải làm
nhíp dài, mà nhíp dài càng khó bố trí. Do nội ma sát nên nhíp khó hấp thụ những giao
động nhỏ từ mặt đờng. Vì vậy nhíp thờng đợc sử dụng cho những xe thơng mại lớn, tải
nặng và cần độ bền cao.
- Lò xo trụ
Lò xo đợc làm từ lò xo đặc biệt, đợc quấn thành ống. Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo

sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. Lúc này năng lợng ngoại lực đợc dự trữ, và va đập đợc giảm
bớt. Lò xo trụ chủ yếu đợc sử dụng chủ yếu trong ô tô du lịch làm bộ phận đàn hồi. Lò
xo trụ có thể có tiết diện tròn hay vuông.
SVTH: V Tun Tỳ

5

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang
Ưu điểm:

Nếu cùng một độ cứng và đọ bền thì lò xo trụ có trọng lợng nhỏ hơn nhíp, khi làm
việc giữa các vành lò xo không có ma sát nh nhíp. Đồng thời không phải bảo dỡng và
chăm sóc nh nhíp.
Nhợc điểm:
Nó chỉ làm đợc nhiệm vụ đàn hồi, còn các nhiệm vụ dẫn hớng, và giảm chấn phải do
các bộ phận khác đảm nhận. Vì vậy nếu kể chung cả hai bộ phận sau thì hệ thống treo
với lò xo lại phức tạp về kết cấu và sử dụng so với hệ thống treo loại nhíp.

- Thanh xoắn
Là một thanh bằng thép lò xo, dùng tính đàn hồi xoắn để cản lại sự xoắn. Một đầu
thanh xoắn đợc bắt chặt vào khung hay vào một dầm nào đó của thân xe, đầu kia đợc
gắn vào một kết cấu chịu tải xoắn. Thanh xoắn cũng đợc dùng làm thanh ổn định.
Ưu điểm:
Mức độ hấp thụ năng lợng trên một đơn vị khối lợng lớn so với các phần tử đàn hồi

khác, nên hệ thống treo có thể nhẹ hơn. Ngoài ra cách bố trí hệ thống treo đơn giản.
Nhợc điểm:
Đờng đặc tính là tuyến tính nên không tốt. Không có khả năng kiểm soát đợc dao
động, vì vậy phải dùng giảm chấn kèm với nó.
* Phần tử đàn hồi phi kim loại:
- Phần tử đàn hồi loại khí :
Có tác dụng nhiều trong các ô tô có khối lợng phần đợc treo lớn và thay đổi nhiều.
Ưu điểm:

SVTH: V Tun Tỳ

6

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang

Có thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo (bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần
tử đàn hồi) để cho ứng với tải trong tĩnh khác nhau thì độ võng và tần số giao động
riêng không đổi.
Giảm độ cứng của hệ thống treo sẽ làm độ êm dịu chuyển động tốt hơn.
Không có ma sát trong phần tử đàn hồi, phần tử đàn hồi có tải trọng nhỏ, và giảm đợc
chấn động từ bánh xe lên buồng lái. Ngoài ra khi sử dụng hệ thống treo khí còn có thể
thay đổi đợc vị trí của vỏ xe với mặt đờng, nghĩa là thay đổi chiều cao chất tải và trong
hệ thống treo độc lập có thể thay đổi khoảng sáng gầm xe.


- Phần tử đàn hồi loại khí:
Là sự kết hợp của cơ cấu điều khiển thủy lực và cơ cấu.
Ưu điểm:
Tần số dao động riêng thấp gần trạng thái tĩnh, cho phép đờng đặc tính đàn hồi nh
mong muốn.
Cả hai loại khí và thủy khí ngoài những u điểm nói trên còn có nhợc điểm là phải có
máy nén khí, bình chứa phụ, hệ thống van tự động điều chỉnh áp suất, do đó hệ thống
treo phức tạp, chế tạo yêu cầu chính xác, và giá thành còn rất cao. Dễ bị h hỏng do ảnh
hởng của thời tiết (độ ẩm, nhiệt độ). Ngoài ra hệ thống treo loại thủy khí loại ống còn
có nhợc điểm là khó làm kín và ma sát lớn.
- Phần tử đàn hồi loại cao su:
Vấu cao su hấp thụ dao động nhờ sinh ra nội ma sát khi nó bị biến dạng dới tác dụng
của ngoại lực.
Ưu điểm:
Độ bền cao không cần bôi trơn, bảo dỡng.
Cao su có thể thu năng lợng trên một đơn vị thể tích lớn hơn thép 5-10 lần.
Trọng lợng bộ phận bằng cao su bé và đờng đặc tính của cao su là phi tuyến nên dễ
thích hợp với đờng đặc tính mà ta mong muốn.
Ưu, khuyết điểm của cao su phụ thuộc vào chất lợng cao su và công nghệ chế tạo.

SVTH: V Tun Tỳ

7

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp

Bang
1.4.2 Bộ phận dẫn hớng:

- Bộ phận dẫn hớng xác định động học chuyển động của bánh xe, và truyền động các
lực kéo, lực phanh, lực bên và các mô men phản lực của chúng lên khung hoặc vỏ xe.
- Giữ nguyên động học của bánh xe khi ô tô chuyển động.
- Điều này có nghĩa là khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng các góc đặt bánh xe, chiều
rộng, chiều dài cơ sở phải giữ nguyên. Dịch chuyển của bánh xe theo chiều ngang
(thay đổi chiều rộng cơ sở) sẽ làm lốp mòn nhanh và tăng sức cản chuyển động của ô
tô trên các loại đờng mềm. Dịch chuyển bánh xe theo chiều dọc (thay đổi chiều dài cơ
sở) tuy có giá trị thứ yếu nhng cũng gây nên sự thay đổi động học của truyền động lại.
Ngoài ra khi bánh xe lăn với góc nghiêng lớn sẽ làm mòn lốp, sinh ra phản lực ngang
lớn và làm cho ô tô khó bám với đờng.
- Đối với bánh xe dẫn hớng nên tránh sự thay đổi góc nghiêng gamma.
- Do khi thay đổi góc gamma làm cho trụ đứng nghiêng về phía sau nên sự ổn định
của ô tô sẽ kém.khi bánh xe dich chuyển thẳng đứng cũng làm thay đổi độ chụm A-B
(thay đổi góc ). Góc thay đổi sẽ làm thay đổi quỹ đạo chuyển động của ô tô làm
cho ô tô 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 biến dạng rõ rệt hay không làm dịch chuyển các chi tiết của hệ thống treo.
- Giữ 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 của bánh xe không phụ
thuộc vào nhau.
- Độ nghiêng của bánh xe trong mặt phẳng ngang phải bé.
- Bộ phận dẫn hớng có ảnh hởng tới khoảng cách giữa các phần tử đàn hồi (gọi tắt là
khoảng cách nhíp). Do bộ phận dẫn hớng mà ta có khoảng cách nay lớn hay bé. Bộ
phận dẫn hớng còn ảnh hởng tới vị trí tâm của độ nghiêng bên.
- Bộ phận dẫn hớng phải đảm bảo hệ thống treo trên ô tô thuận tiện.
- Bộ phận dẫn hớng phải 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.

1.4.3 Giảm chấn:
Giảm chấn dùng để dập tắt các dao động thẳng đứng của khung vỏ sinh ra do ảnh hởng cua mặt đờng không bằng phẳng. Lực cản trong hệ thống treo ảnh hởng trực tiếp
SVTH: V Tun Tỳ

8

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


Đồ án tôt nghiệp
Bang

gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

đến việc dập tắt các dao động của xe, các dao động này phát sinh khi ô tô chuyển động
trên đờng không bằng phẳng. Lực cản chính là lực ma sát trong trong các phần tử đàn
hồi nh: Ma sát giữa các lá nhíp, giữa các bạc và chốt nhíp, ma sát trong các khớp của
bộ phận dẫn hớng, ma sát trong các vật liệu của lốp, và các chi tiết bằng cao su trong
hệ thống treo, lực cản của giảm chấn. Để hệ thống treo vừa mềm mại và dập tắt nhanh
dao động cần ma sát cơ đến tối thiểu, để cho giảm chấn thủy lực đóng vai trò chính
trong việc dập tắt các dao động.
Giảm chấn trên ô tô hiện nay chủ yếu là giảm chấn thủy lực nên ma sát giữa chất lỏng
và các lỗ tiết lu là ma sát chủ yếu để dập tắt các chấn động. Do đó, giảm chấn phải có
các yêu cầu cơ bản sau:
- Đảm bảo giảm trị số và sự thay đổi đờng đặc tính của các dao động, đặc biệt.
- Dập tắt càng nhanh các giao động nếu tần số dao động càng lớn. Mục đích để tránh
cho thùng xe khỏi bị lắc khi đi qua đờng mấp mô lớn.
- Dập tắt chậm các dao động nếu ô tô chạy trên đờng ít mấp mô.
- Hạn chế các lực truyền qua giảm chấn lên thùng xe.
- Làm ổn định khi ô tô chuyển động trong các điều kiện đờng xá khác nhau và điều

kiện khí hậu khác nhau.
- Có tuổi thọ cao, trọng lợng và kích thớc nhỏ,giá thành hạ.
Ngoài các bộ phận cơ bản trên, ở một số xe còn có bộ phận ổn định (phần tử đàn hồi
phụ) nhằm giảm dao động bên khi xe quay vòng.
1.5 MụC TIÊU Và NHIệM Vụ CủA Đề TàI
- Do nhu cầu sử dụng của các loại phơng tiện tham gia giao thông gia tăng, đặc biệt là
phơng tiện vận tải bằng ô tô ngy càng đợc sử dụng nhiều. Nhu cầu của con ngời đòi
hỏi tính tiện nghi càng cao, đó là khả năng chuyển động êm dịu khi đi trên các loại đờng khác nhau.
- Tình hình sản xuất lắp ráp các loại ô tô trong nớc chủ yếu là nhập linh kiện về, sau đó
lắp ráp các linh kiện lại với nhau tạo thành sản phẩm hoàn chỉnh.
- Là một kĩ s cơ khí ô tô trong tơng lai nên việc tính toán, thiết kế để nắm bắt đợc các
công nghệ sản xuất là việc hết sức cần thiết.
- Một trong các chỉ tiêu đảm bảo tính tiện nghi cho xe khách, xe buýt là tính êm dịu,
hệ thống đảm bảo tính êm dịu là hệ thống treo.
- Xuất phát từ nhu cầu đó nên đề tài tốt nghiệp sẽ đi theo hớng: Thiết kế hệ thống
treo loại nhíp cầu trớc ô tô tải 5.5 tấn để phù hợp với tình hình sản xuất trong nớc.
SVTH: V Tun Tỳ
Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX
9


Đồ án tôt nghiệp
Bang

gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Trong đề tài này sẽ giải quyết các công việc sau:
- Tổng quan hệ thống treo
- Thiết kế hệ thống treo sau
- Lập quy trinh công nghệ chế tạo lá nhíp


2. giới thiệu một số hệ thống treo và lựa chọn phơng án
thiết kế
Trên xe khách có thể bố trí hệ thống treo ở hai dạng nh sau:
- Hệ thống treo độc lập
- Hệ thống treo phụ thuộc.
2.1 Hệ thống treo phụ thuộc:
Nguyên lý hoạt động:
Hai bánh xe trái và phải đợc nối với nhau băng một dầm cứng nên khi dịch chuyển
một bánh xe trong mặt phẳng ngang thì bánh xe còn lại cũng dịch chuyển. Do đó hệ
thống treo phụ thuộc không thể đảm bảo đúng hoàn toàn động học của bánh xe dẫn hớng.
Hệ thống treo phụ thuộc thờng đợc sử dụng trong hệ thống treo cầu sau của ô tô du
lịch và ở tất cả các cầu của ô tô tải, ô tô khách loại lớn.
SVTH: V Tun Tỳ
Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX
10


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang
Ưu điểm:

- Trong quá trình chuyển động, vết bánh xe đợc cố định do vậy không xảy ra mòn lốp
nhanh nh hệ thống treo độc lập.
- Khi ô tô quay vòng chỉ có thùng xe nghiêng còn cầu vẫn thăng bằng, do đó lốp ít
mòn.
- Khi chịu lực bên (ly tâm, đờng nghiêng, gió bên) hai bánh xe liên kết cứng, vì vậy
hạn chế hiện tợng trợt bên bánh xe.

- Kết cấu đơn giản, rẻ tiền, nhíp vừa làm nhiệm vụ đàn hồi vừa dẫn hớng và giảm
chấn.
- Số khớp quay ít và không cần bôi trơn khớp quay.
- Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ tháo lắp và sửa chữa,giá thành rẻ.
Nhợc điểm:
- Khi nâng một bên bánh xe lên, vết bánh xe sẽ thay đổi, phát sinh lực ngang làm tính
chất bám đờng của ô tô kém đi và ô tô dễ bị trợt ngang. Hệ thống treo ở các bánh xe,
nhất là các bánh xe chủ động có trong lợng phần không đợc treo lớn.
- Sự nối cứng của bánh xe hai bên nhờ dầm làm phát sinh những dao động nguy hiểm
ở bánh xe trong giới hạn vận tốc chuyển động.
- Nếu hệ thống treo phụ thuộc đặt ở bánh xe dẫn hớng, độ nghiêng của hai bánh xe sẽ
thay đổi khi một bánh xe dịch chuyển thẳng đứng, làm phát sinh mô men do hiệu ứng
con quay, ảnh hởng đến dịch chuyển góc của các cầu và các bánh dẫn hớng quay quanh
trục quay.
- Khó bố trí các cụm của ô tô nếu đặt hệ thống treo phụ thuộc ở đằng trớc.
Một số hệ thống treo phụ thuộc đang dùng phổ biến cho ô tô:
- Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là nhíp lá.
- Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là lò xo trụ.
2.1.1 Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá:

SVTH: V Tun Tỳ

11

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp

Bang

Hình a)

Hình 2: Hệ thống treo loại nhíp lá ở cầu không chủ động
b) Hệ thống treo loại nhíp lá ở cầu chủ động
Ưu điểm:
- Nhíp vừa là cơ cấu đàn hồi, vừa là cơ cấu dẫn hớng và một phần làm nhiêm vụ giảm
chấn,nghĩa là thực hiện toàn bộ chức năng của hệ thống treo, do đó kết cấu hệ thống
treo sẽ đơn giản.
SVTH: V Tun Tỳ

12

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang

- Với chức năng là bộ phận dẫn hớng, nhíp có thể truyền đợc lực dọc (lực kéo hoặc lực
phanh) và lực ngang từ bánh xe qua cầu xe lên khung.
- Chức năng đàn hồi theo phơng thẳng đứng
- Ngoài ra nhíp cũng có khả năng truyền các mô men từ bánh xe lên khung, đó là mô
men kéo hoặc mô men phanh.
Nhợc điểm:
- Trọng lợng nhíp nặng hơn tất cả bộ phận đàn hồi khác, nhíp kể cả giảm chấn chiếm
5,5% - 8% trọng lợng bản thân ô tô.

- Thời hạn phục vụ ngắn do các ứng suất ban đầu, do trạng thái ứng suất phức tap, do
lực động và lặp lại nhiều lần.
- Đờng đặc tính đàn hồi đòi hỏi phải là đờng cong nhng thực tế bản thân nhíp là một
hằng số.
2.1.2 Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là lò xo trụ:
Hệ thống treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi là lò xo trụ có thể đợc bố trí ở cầu bị động
(hình 3a) hoặc ở cầu chủ động (hình 3b)

SVTH: V Tun Tỳ

13

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang
Hình 3: Hệ thống treo phụ thuộc kiểu lò xo trụ
a) ở cầu trớc, b) ở cầu sau

Ưu điểm:
- Nếu có cùng độ cứng và độ bền thì lò xo trụ có trọng lợng nhẹ hơn nhíp.
- Lò xo có tuổi thọ lớn hơn nhíp, khi làm việc giữa các vành lò xo không có ma sát nh
giữa các lá nhíp, không phải bảo dỡng và chăm sóc nh chăm sóc nhíp.
Nhợc điểm:
Lò xo trụ chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi còn các nhiệm vụ dẫn hớng và giảm chấn phải do
các bộ phận khác đảm nhiệm, do đó kết cấu phức tạp.
2.2 Hệ thống treo độc lập


Nguyên lí hoạt động:
Hệ thống treo độc lập khi: Hai bánh xe trái và phải không có quan hệ trực tiếp với
nhau. Khi dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng nằm ngang, bánh xe kia vẫn đứng
yên.
Hệ thống treo độc lập thờng đợc sử dụng ở cầu trớc ô tô du lịch, hiện nay có một số
loại ô tô sử dụng hệ thống treo độc lập cho tất cả các cầu.
Ưu điểm:
- Khi dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe kia vẫn đứng nguyên,
do đó động học của bánh dẫn hớng đợc giữ đúng.
- Khả năng quay vong của xe tốt hơn vì khi quay vòng đảm bảo đợc vận tốc quay của
hai bánh xe trái và phải không bị ràng buộc nhiều nh hệ thống treo phụ thuộc.
- Đảm bảo khi dịch chuyển, các bánh xe không làm thay đổi các góc đặt bánh xe và
chiều rộng cơ sở, do đó làm triệt tiêu hoàn toàn sự lắc của bánh xe đối với trụ đứng, dẫn
đến không phát sinh mô men hiệu ứng con quay khi các bánh dịch chuyển thẳng đứng.
Nhợc điểm:
SVTH: V Tun Tỳ

14

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang
- Kết cấu phức tạp gồm nhiều chi tiết.

- Trong quá trình chuyển động, vết bánh xe không cố định do cậy xảy ra tình trạng

mòn lốp nhanh.
- Khi chịu lực bên (ly tâm, đờng nghiêng, gió bên) hai bánh xe không liên kết cứng, vì
vậy xảy ra hiện tợng trợt bên bánh xe.
Một số hệ thống treo độc lập dùng cho ô tô:
- Treo tren đòn dọc.
- Treo tren hai đòn ngang

.

- Treo loại Mcpherson .
- Treo tren đòn chéo.
- Treo độc lập, phần tử đàn hồi thanh xoắn.
2.3 Hệ thống treo loại thăng bằng
Đợc sử dụng cho các loại ô tô ba cầu (có cầu thứ hai và thứ ba gần nhau), ô tô bốn
cầu và nhiều rơ moóc.
Ưu điểm:
- Đảm bảo tải trọng thẳng đứng tác động lên bánh xe ở các cầu là nh nhau, cũng nh là
các bánh xe bên trái và các bánh xe bên phải.

Hình 4: Hệ thống treo thăng bằng
2.4 Hệ thống treo loại khí
Phần tử đàn hồi khí đợc sử dụng nhiều trong các ô tô co trọng lợng phần đợc treo lớn
và thay đổi nhiều.
Ưu điểm:
SVTH: V Tun Tỳ

15

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX



gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang

- Phần tử đàn hồi có thể tự thay đổi độ cứng của hệ thống treo bằng cách thay đổi áp
suất bên trong phần tử đàn hồi.
- Giảm đợc độ cứng của hệ thống treo,làm tăng độ êm dịu.
- Đẩy đợc sự cộng hởng xuống vùng có tần số thấp hơn,giảm đợc gia tốc thẳng đứng
của buồng lái, giảm đợc sự dịch chuyển của vỏ và bánh xe.
- Đờng đặc tính của hệ thống treo khí là phi tuyến và tăng đột ngột trong cả hành trình
nén và hành trình trả. Do đó khối lợng phần đợc treo và không đợc treo dù bị giới han
do các dịch chuyển tơng đối thì độ êm dịu của hệ thống vẫn lớn.
- Không có ma sát trông phần tử đàn hồi, trọng lợng phần tử đàn hồi bé, giảm đợc
chấn động cũng nh giảm đợc tiếng ồn từ bánh xe lên buồng lái.
- Có thể thay đổi đợc vị trí của vỏ xe với mặt đờng tức là thay đổi đợc chiều cao chất
tải.

Nhợc điểm:
- Phải bố trí thêm hệ thống cung cấp khí nh bình chứa, máy nén.
- Hệ thống treo khí yêu cầu phải sử dụng thêm phần điều chỉnh hệ thống treo (điều
chỉnh vị trí của thùng xe và điều chỉnh độ cứng của hệ thống treo)
- Kết cấu phức tạp.

2.5 Lựa chọn phơng án thiết kế hệ thống treo:
Sau khi tìm hiểu và phân tích một số dạng hệ thống treo đang sử dụng thực tế, kết hợp
với thực tế xe tải tải trọng 5,5 tấn, tình hình sản xuất của các công ty ô tô trong nớc, ta
chọn hệ thống treo cho cầu sau cho xe thiết kế là hệ thống treo phụ thuộc với phần
tử đàn hồi là nhíp.


2.6 Giới thiệu chung về xe tải 5.5 tấn

STT

Tờn thụng s
SVTH: V Tun Tỳ

n v

16

Xe ti 5,5 tn
Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : NguyÔn V¨n

§å ¸n t«t nghiÖp
Bang
1

Kích thước bao

mm

7570x2250x2310

2


Chiều rộng cơ sở

mm

1680

3

Khoảng sang gầm xe

mm

180

4

Thùng lửng tiêu chuẩn

mm

6000 x 2150 x 400

mm

1650

mm

4175


mm

1085

mm

5620

Khoảng cách giữa hai bánh
5
sau
6
7
8

Chiều dài cở sở
Khoảng cách từ mui xe đến
trục trước
Khoảng cách từ đuôi xe đến
thành ca bin

9

Trọng lượng toàn tải

N

88500

10


Trọng lượng không tải

N

24450

11

Tải trọng

N

55000

12

Tải trong lớn nhất tại cầu

N

25000

13

Tải trọng lớn nhất cầu sau

N

63500


14

Dung tích xy lanh

Cc

4570

15

Đường kính và hành trình
piston

mm x mm

115 x 110

16

Công suất cực đại

Kw/rpm

89/3200

17

Mô men xoắn cực đại


Nm/rpm

304/1600

18

Hệ thống điện

V

24

19

Tỉ số truyền lực chính

2,857

20

Lốp

8,25-16/14PR

21

Tốc độ cực đại

Km/h


100

22

Khả năng leo dốc cực đại

%

26

SVTH: Vũ Tuấn Tú

17

Líp : C¬ khÝ «t« K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang
Hệ thống phanh của xe:

Hệ thống phanh của xe là dạng trống mạch kép thủy lực với xi lanh phanh chính hai
tầng có trợ lực chân không. Có hành trình tự do của bàn đạp 4-7 mm
Hệ thống phanh tay kiểu cơ cấu khí mở rộng bên trong ở ngay sau hộp số. Có hành
trình của cần 5-8 nấc.
Hệ thống treo của xe (trớc và sau):
Lá nhíp hợp kim bán nguyệt và ống giảm chấn thủy lực kiểu ống lồng.
Ly hợp của xe:

Đĩa khô đơn, lò xo màng,điều khiển bằng thủy lực,đờng kính 300, hành trình tự do
của bàn đạp 15- 25 mm.
Hệ thống lái:
Hệ thống lái của xe có kiểu đai ốc bi tuần hoàn với bộ trợ lực lái.
- Hành trình tự do của vô lăng 13-15 mm.
- Dung tích dầu hộp lái 1,6 lít.
Sự thẳng hàng của bánh xe:
- Độ chụm -2 ữ 2
- Góc nghiêng hớng ra ngoài 0o 15 6 45.
- Góc nghiêng hớng vào trong 12o 00.
Bánh xe :cỡ vỏ:8.25-16/14PR, áp suất hơi 5,75 kg/ cm2.
Hộp số của xe:
Model MXA5R ,số sàn điều khiển bằng tay, 05 số tới loại cần ngắn với tỉ số truyền
từng tay số nh sau:
Tỉ số truyền
MXA5R

1st
4.987

2st
2.870

3st
1.594

4st
1.000

5st

0.728

Rev
4.774

Hộp số có dung tích nhớt 3,2 lít.
Cầu sau của xe:
Truyền lực chính kiểu truyền động bánh răng con xoắn hypoid có:
- Đờng kính bánh răng vành chậu 3.20 mm .
- Tỷ số truyền: i0 = 5,857.
SVTH: V Tun Tỳ

18

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang
- Dung tích nhớt: 3,4 lít.
Hệ thống điện:

Trên xe đợc trang bị hai bình điện 12V-65AH, máy phát điện 24V- 50A, máy khởi
động 24V-4.0KW.
Giới thiệu về trang bị tiện nghi tren xe:
Để giảm sự căng,mệt mỏi cho ngời lái xe, trên xe có trang bị bộ trợ lực lái, tay lái có
thể điều chỉnh đợc độ nghiêng cao thấp tùy theo ngời sử dụng. Ngoài ra còn có đèn đi
sơng mù, đèn báo hiệu số lùi. Lắp sẵn ăng ten, hai loa và dây lắp radio-cassatle. Lắp

sẵn puly và hệ thống ống lạnh trong cabin và hệ thống rửa kính toàn hiện.

CHƯƠNG II: THIếT Kế Hệ THốNG TREO CầU SAU

Hệ thống treo thiết kế sử dụng phần tử đàn hồi là nhíp lá, đồng thời nó cũng đóng vai
trò là phần tử dẫn hớng chuyển động cho ô tô. Sau đây ta sẽ tính sơ bộ,tính toán và
kiểm tra độ bền của nó.
Sơ đồ bố trí hệ thống treo cầu sau

SVTH: V Tun Tỳ

19

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang

2. Xây dựng đờng đặc tính đàn hồi của nhíp
Đờng đặc tính đàn hồi biểu thị mối 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.
Nhờ đờng đặc tính đàn hồi mà ta đánh giá đợc cơ cấu đàn hồi của hệ thống treo.
Khi chịu tải trọng tĩnh Zt nhíp chính biến dạng với độ võng fT
Khe hở giữa nhíp phụ và điểm tỳ của khung lên nhíp phụ là f0. Khi chịu tải nhíp chính
bị biến dạng và đến khi khung xe tì lên nhíp phụ thì nhíp phụ bắt đầu chiu tải.
Ta dựng đờng đặc tính phụ lên trên đờng đặc tính nhíp chính sẽ có đờng đặc tính tổng
hợp của cả bộ nhíp chính và nhíp phụ.

Khi chịu tải tổng cộng Z thì bộ nhíp sẽ có biến dạng tổng cộng f ( nếu không có
nhíp chịu tải tổng Z biến dạng của nhíp chính sẽ lớn hơn f )
- Xác định tọa độ điểm A
ZA = Zt0
Trong đó: Zt0 phản lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe khi không tải
Chọn f t = fA= 0,12
- Xác định tọa độ điểm B là
ZB =
Trong đó Zt phản lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe khi đầy tải
Zt =

=

= 31750

SVTH: V Tun Tỳ

20

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang
ZB =

=


= 19581 (N)

- Xác định tọa độ điểm C từ Zt và ft , Zt = 31750 , ft =0.12
- Xác định tọa độ điểm D từ Zmax = Zt.kđ = 31750.2,5 = 79375 (chọn kđ = 2,5)
Trong đó Zmax : tải trọng thẳng đứng lớn nhất mà hệ thống treo có thể chịu đợc
Ta có :
tg = Cch=

=

tg = Cch + Cph =

= 61766 N/m

= 264583,33 N/m -> BE =

Zch= ZB + EG = Zt + BE.tg = ZB +

.

=

.

= 19581 +

= 30699(N)
Zph = Zmax - Zch = 79375-30699 = 48676 (N)

Da vo nhng tớnh toỏn v thụng s ó chn trờn ta xõy dng c ng c tớnh

n hi ca h thng treo sau :
- Trc tung i din cho ti trng tỏc dng lờn h thng treo trc.
- Truc honh i din cho bin dng tng cng

SVTH: V Tun Tỳ

21

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : NguyÔn V¨n

§å ¸n t«t nghiÖp
Bang

ß
a

SVTH: Vũ Tuấn Tú

22

Líp : C¬ khÝ «t« K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang


2. Thiết kế nhíp chính
2.1: Xỏc nh chiu rng v chiu dy lỏ nhớp

2.1.1: Xỏc nh chiu di tng quỏt ca b nhớp
- Chiều dài của bộ nhíp sau chọn theo điều kiên bố trí chung của ôtô.
- Đối với xe tải chiều dài của lá nhíp đợc xác định theo công thức :
L = (0,26

0,35)La = 1085,5

1461,25

Trong đó
La : Chiều dài cơ sở của xe ( Chọn L = 1200mm )
Biến dạng của bộ nhíp : f d + ft = 4. .Z d .

L'4
E.L.b.h3 .i

Trong ú: h s bin dng ca nhớp, = ( 1, 25 ữ 1, 45 ) ta chn: =1,3.
E: Mụ un n hi. E=2,15.1011(N/m2)
Z= 63500 (N).
L: Chiu di quy dn ca b nhớp. L' = L1.L2
L1,L2: Chiu di na bờn trỏi v na bờn phi ca b nhớp. ( gi thit
L1=L2=0,6 (m))
L: Chiu di tng quỏt ca b nhớp.
i : S lỏ nhớp trong b nhớp, i = ( 6 ữ 14 ) chn i=12.
fd,ft: vừng ng v vừng tnh ca b nhớp. (fd=ft=0,12 m)
Thay cỏc s liu vo biu thc (*) ta c: b.h3=5,76.10-8 (m4)


SVTH: V Tun Tỳ

23

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : Nguyễn Văn

Đồ án tôt nghiệp
Bang
ứng suất trong bộ nhíp
= 6.Z max .

L'2
N
( 850 ữ 900 ) .105 2 ữ
2
L.b.h .i
m

Ta chn : = 6.Z max .

L'2
N
900.105 2 ữ (**)
2
L.b.h .i
m


Trong ú: : ứng sut trong b nhớp.
Zmax: Ti trng thng ng ln nht m h thng treo chu
Zmax = 79375 (N)
Thay cỏc giỏ tr vo biu thc ( **) ta c : b.h2 7,01. 10-6
Từ (1) và (2) ta tính đợc h 8,22. 10-3 m chọn h = 0,008 (m) ta đợc :
b = 0,076 (m) ta chọn b = 0,08 (m)
- Vậy: + Chiều rộng lá nhíp là : 00,8 (m)
+ Chiều dày là nhíp là : 0,009 (m)

2.1.2: Xỏc nh chiu di cỏc lỏ nhớp

Xỏc nh chiu di lỏ nhớp th 1 v 2:
Vi b nhớp cú hai lỏ trờn cựng di bng nhau thỡ h s phõn b ng sut
c chn nh sau: 1 = 2 = 0,7 ; 3 = 0,95 . Cỏc lỏ khỏc = 1 .
S phõn b ng sut cỏc lỏ nh sau:

SVTH: V Tun Tỳ

24

Lớp : Cơ khí ôtô K-13B- TX


gvhd: pgs-ts : NguyÔn V¨n

§å ¸n t«t nghiÖp
Bang

Lá nhíp số 1 và 2:


Lá nhíp số 3:

Từ lá nhíp thứ 4 đến lá nhíp thứ 12:

SVTH: Vũ Tuấn Tú

25

Líp : C¬ khÝ «t« K-13B- TX