MỤC LỤC

Trang

Lời nói đầu………………………………………………………………….....03

Chương 1. Phần mở đầu.

1.1 Tổng quan về việc chế tạo và sử dụng ô tô tải nhỏ……………………..05

1.2 Khẳng định sự cần thiết của đề tài đang nghiên cứu…………………..06

Chương 2. Lựa chọn phương án thiết kế.

2.1 Trình bày phương án thiết kế…………………………………………...08

2.1.1 Các loại hình sản xuất, lắp ráp…………………………………...08

2.1.2 Phân tích ưu, nhược điểm của các phương án đã chọn…………...09

2.2 Các phương án về tuyến hình ô tô tải nhỏ……………………………...11

2.3 Các phương án bố trí chung trên ô tô tải nhỏ…………………………..13

2.3.1 Bố trí động cơ…………………………………………………….13

2.3.2 Bố trí hệ thống truyền lực………………………………………...15

Chương 3. Tính toán theo phương án đã chọn.

3.1 Thiết kế tuyến hình……………………………………………………..16

3.1.1 Các cơ sơ để chọn tuyến hình ô tô tải nhỏ………………………..16

3.1.2 Hình dáng tổng thể ô tô tải 01 tấn………………………………..17

3.1.3 Bố trí chung buồng lái, thùng xe, các hệ thống thiết bị phụ……...18

3.2 Tính toán độ ổn định của ô tô………………………………………….21

3.2.1 Phân bố trọng lượng……………………………………………...21

3.2.2 Chọn lốp và tính toán bánh xe……………………………………22

3.2.3 Ổn định dọc của ô tô……………………………………………..24

3.2.4 Ổn định ngang của ô tô…………………………………………..26

3.3 Tính động lực học kéo…………………………………………………28

3.3.1 Ý nghĩa của việc tính toán sức kéo ô tô………………………….28

3.3.2 Tính toán sức kéo ô tô……………………………………………28

3.3.3 Trình tự tính toán…………………………………………………29

3.3.4 Tỉ số truyền của hộp số và hệ thống truyền lực…………………..30

3.3.5 Xác định các dạng công suất……………………………………..30

3.3.6 Xác định áp lực tiếp tuyến và các dạng lực cản………………….33

3.3.7 Xác định nhân tố động lực học…………………………………...35

3.3.8 Tính gia tốc xe ở các tay số………………………………………37

3.3.9 Tính thời gian và quãng đường tăng tốc………………………….38

3.4 Tính toán sức bền khung………………………………………………41

3.4.1 Khái niệm khung xe……………………………………………...41

3.4.2 Kết cấu khung……………………………………………………42

3.4.3 Chế độ tải trọng tính toán………………………………………...42

3.4.4 Nội dung tính toán………………………………………………..43

Chương 4. Lập qui trình công nghệ chế tạo khung xe.

4.1     Phân tích kết cấu khung xe và điều kiện chịu lực……………………..51

4.2     Lập qui trình công nghệ chế tạo khung xe…………………………….56

Tài liệu tham khảo……………………………………………………………..60

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, đất nước ta đang trong thời kỳ mở cửa phát triển kinh tế với nền kinh tế thị trường nhiều thành phần. Chúng ta đang tiến hành xây dựng công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, xây dựng cơ sở vật chất của nền kinh tế xã hội chủ nghĩa. Điều đó làm cho bộ mặt kinh tế xã hội của đất nước đang từng ngày từng giờ thay đổi một cách nhanh chóng. Điều đó tạo nên một khung cảnh phát triển kinh tế rất sôi động và nhiều màu sắc.

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân thì ngành giao thông vận tải nói chung và ngành ô tô nói riêng phát triển để đáp ứng nhu cầu đi lại giao lưu giữa các miền, các vùng lãnh thổ của đất nước, cũng như nhu cầu vận chuyển hàng hoá ngày càng tăng đòi hỏi một thị trường lớn xe tải, xe ca, xe buýt và xe du lịch.

Những năm gần đây do nhu cầu xây dựng lớn cho nên cần có những xe chuyên chở vật liệu xây dựng như sắt, thép, xi măng…và cần một số lượng lớn. Với nhu cầu lớn như vậy chúng ta đã nhập một số loại xe mới hoàn thiện của nước ngoài, thị trường hiện nay đa số nhập các loại xe của Nhật, Hàn Quốc SUZUKI, DAIHATSU, SAMSUNG, HUYNDAI…Song thực tế cho thấy chúng ta đi theo hướng này thì hiệu quả kinh tế bị hạn chế do giá thành các loại xe này cao nên không thể nhập với số lượng lớn vì nền kinh tế còn hạn hẹp.

Vậy để phát triển nền kinh tế nói chung và tạo điều kiện cho ngành cơ khí ô tô nước ta phát triển nhà nước ta đã thực hiện chính sách nhập một số linh kiện chính của nước ngoài còn một số cụm chi tiết, tổng thành sản xuất chế tạo trong nước. Để góp phần giải quyết những nhu cầu cấp thiết về vận chuyển hàng hoá, vật liệu xây dựng…của nền kinh tế đang phát triển mạnh. Trong đồ án tốt nghiệp này em tiến hành thiết kế ô tô tải tải trọng 01 tấn trên cơ sở tham khảo một số thông số kỹ thuật của hãng HUYNDAI – Hàn Quốc.

Từ ý thức sâu sắc tầm quan trọng của nhiệm vụ được giao của bản đồ án thiết kế tốt nghiệp với sự cố gắng nỗ lực của bản thân, em đã học hỏi, tìm hiểu vận dụng những kiến thức đã tích luỹ được trong quá trình học tập tại nhà trường, cùng với sự tham khảo các tài liệu trong nước và ngoài nước.

Cho nên, sau năm tháng làm việc nghiêm túc, được sự hướng dẫn tận tình của thầy Cao Trọng Hiền, em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp của mình.

Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế cho nên mặc dù đã cố gắng song bản đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót. Vậy em kính mong các thầy giáo bộ môn “ Cơ khí sửa chữa ô tô “ cũng như các thầy giáo trong khoa Cơ khí và các bạn đồng nghiệp xem xét và đóng góp ý kiến để bản Đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện.

Em xin chân thành cảm ơn!

 

 

CHƯƠNG 1 : PHẦN MỞ ĐẦU

1.1            Tổng quan về việc chế tạo và sử dụng ô tô tải nhỏ.

Ngày nay, cùng với sự phát triểncủa khoa học kỹ thuật, cuộc sống vật chất và tinh thần của người dân ngày càng được nâng cao, nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hoá của người dân ngày càng tăng nhanh chóng về số lượng, đa dạng về chủng loại hàng hoá.Sự phát triển không ngừng về dân số dẫn đến nhu cầu nhà ở ngày càng cao, đi song song với nó ngày càng nhiều các công trình xây dựng dân dụng, xây dựng giao thông đường xá, cầu cống, các khu công nghiệp, các khu liên doanh nước ngoài…làm tăng thêm nhu cầu vận tải hàng hoá bằng ô tô tải.Ngoài ra, do sự phát triển về cơ sở hạ tầng, mạng lưới giao thông còn chưa được đồng bộ ở các cấp nên việc tăng các phương tiện vận tải cỡ lớn (ô tô tải tải trọng lớn, ô tô tải cỡ trung…) trong các cơ cấu đoàn xe vận tải cũng bị hạn chế.Hơn nữa phương tiện vận tải lại nhiều nên trật tự giao thông không được đảm bảo đi lại lộn xộn dễ xảy ra tai nạn và ách tắc giao thông, đặc biệt là vảo những giờ cao điểm. Chính vì vậy, các loại ô tô tải nhỏ đã và đang được sử dụng ngày càng tỏ ra hiệu quả phục vụ rất cao.

Ở trên thế giới,các nước tư bản và các nước phát triển nhu cầu sử dụng các phương tiện ô tô tải nhỏ đã có từ rất lâu, nhằm phục vụ cho các khu công nghiêp, nông nghiệp, chăn nuôi trang trại và nhu cầu vận chuyển vật liệu xây dựng, hàng hoá…Các nhà thiết kế chế tạo ô tô đã nhanh chóng nắm bắt kịp thời thị hiếu của người sử dụng. Các nhà máy ô tô đã sản xuất ra hàng loạt các phương tiện vận tải cỡ nhỏ đa dạng về chủng loại, số lượng , mẫu mã …

Các phương tiện này đã phát huy được tác dụng vốn có, nó có mặt trên các lĩnh vực sản xuất vận tải hàng hoá và tiêu dùng ;các khu công nghiệp ,xây dựng, phục vụ đời sống nhân dân nói chung. Các loại hình phương tiện ô tô tải nhỏ này đã đóng góp không nhỏ vào sự phát triển của các phương tiện vận tải nói riêng và sự phát triển kinh tế – xã hội nói chung của các nước tư bản. Các hãng xe lớn nổi tiếng trên thế giới đã không ngừng thay đổi về số lượng , chất lượng ,mẫu mã , kiểu dáng để đạt được hiều quả khai thác tốt nhất trên thị trường ô tô tải như Mitsubishi, Ford, Nissan, Peugeot, Mazda, Isuzu và các hãng mới hiện nay như Huyndai, Deawoo, Hino…

Ở nước ta , từ những năm 1960, các thị xã thành phố thị xã phía Nam đã sử dụng khá phổ biến các loại ô tô tải nhỏ này.Sau ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng, một số ô tô tải nhỏ đã được đưa ra sử dụng tại miền Bắc cùng với một số xe nhập ở Liên xô. Song thực tế cho thấy số lượng ô tô tải này còn quá ít không đáp ứng được nhu cầu vận tải ngày càng đa dạng hiện nay ở nước ta. Mặt khác, số xe ta nhập ở các nước Liên Xô do không phù hợp với điều kiện thời tiết và khí hậu ở nước ta, đa số khi nhập về ta phải thay và cải tạo lại một số cụm tổng thành cho phù hợp với điều kiện khai thác ở Việt Nam. Để đáp ứng được nhu cầu vận tải ngày cao và phù hợp với điều kiện khí hậu , khai thác. Hiện nay, nước ta đa số nhập khẩu ô tô tải nhỏ từ các nước ở châu Á như Nhật ( Nissan, Hino, Mitsubishi, Daihatsu, Isuzu), Hàn Quốc (Huyndai, Deawoo) phù hợp với điều kiện khai thác ở và khí hậu ở Việt Nam. Thông thường, ô tô ta nhập ở các nước kể trên đa số là 100% linh kiện, phụ tùng. Để khuyến khích sự phát triển và vực dậy các nhà máy cơ khí nói chung và các nhà máy ô tô nói riêng, Đảng và nhà nước ta đã đưa ra những chính sách hợp lý để hạn chế nhập ô tô tải nguyên chiếc, mà chỉ nhập một số phụ kiện quan trọng như: động cơ, hộp số, hệ thống truyền lực còn các phụ kiện khác như: khung vỏ, hệ thống treo…có khả năng sản xuất được trong nước các cụm tổng thành sản xuất trong nước không thua kém linh kiện nhập ngoại cả về chất lượng và số lượng.

1.2 Khẳng định sự cần thiết của đề tài đang nghiên cứu:

Để đáp ứng nhu cầu vận tải hàng hoá ngày càng đòi hỏi về nâng cao chất lượng, số lượng, đa dạng về chủng loại và phù hợp với điều kiện đất nước, quan điểm và chủ trương của Đảng và Nhà nước.Vậy với sự phân tích như trên thì việc thiết kế chế tạo ô tô tải nhỏ là hoàn toàn cần thiết cho nhu cầu vận tải hàng hoá nói riêng và sự phát triển đất nước nói chung.Đây là đề tài có tính khả thi cao, nếu thực hiện thì sẽ đóng góp một số lượng lớn ô tô tải nhỏ vào khai thác có hiệu quả, nâng cao năng xuất vận chuyển tăng sản xuất nội địa hoá và góp phần giải quyết việc làm cho người lao động, cũng như góp phần vào sự phát triển của nền kinh tế đất nước.

 

CHƯƠNG 2 . LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 Nêu các phương án thiết kế:

2.1.1 Các loại hình sản xuất lắp ráp:

Trong sự phát triển chung mạnh mẽ của nền kinh tế nước ta cũng như cơ sở hạ tầng ngành giao thông vận tải, các loại phương tiện giao thông cũng đang phát triển nhanh chóng về mặt số lượng, chất lượng và chủng loại. Những năm gần đây, do nhu cầu xây dựng về nhà ở, các công trình giao thông công cộng dẫn đến nhu cầu vận chuyển hàng hoá phát triển nhanh tạo nên sự quá tải về nhu cầu vận chuyển. Việc đầu tư và phát triển phương tiện giao thông vận tải nói chung, ô tô tải nhỏ nói riêng không chỉ là bài toán đơn thuần về kinh tế mà còn phần nâng cao năng suất vận chuyển góp phần đẩy nhanh tốc độ phát triển đô thị hoá các vùng công nghiệp và thành phố.

Các loại phương tiện vận tải nhỏ ở nước ta hiện nay đẫ xuất hiện rất nhiều các loại xe đa dạng về chủng loại, số lượng, chủ yếu nhập từ các nước Châu Á. Tính đến năm 2000 ở Việt Nam đã có rất nhiều liên doanh trong nước và doanh nghiệp trong nước có khả năng lắp ráp và đóng mới các loại ô tô. Tuy nhiên, do trình độ công nghiệp còn lạc hậu cho nên chưa có khả năng sản xuất hoàn chỉnh các loại ô tô mà chủ yếu là lắp ráp theo một trong các hình thức sau:

( Theo quyết định số 17/TTC/QĐ   Ngày 17/2/1992)

a, Lắp ráp SKD.

Xe ô tô được lắp ráp từ các tổng thành cụm. Xe ô tô được lắp ráp từ các tổng thành cụm. Máy, cụm chi tiết và chi tiết rời rạc nhập khẩu

b, Lắp ráp CKD.                

Loại hình này được chia làm 2 dạng:                                                         

-Lắp ráp CKD 1

   Xe ô tô được lắp ráp từ các tổng thành cụm máy, cụm chi tiết và cụm chi tiết     rời nhập khẩu và gia công trong nước

Thùng và vỏ xe nhập khẩu đã hàn tán và sơn lót

Loại hình này có tỷ lệ nội địa hoá không đáng kể < 5%

 

 

- Lắp ráp CKD 2

   Xe ô tô được lắp ráp từ các tổng thành cụm máy, cụm chi tiết và cụm chi tiết

rời nhập khẩu và chế tạo trong nước.

Thùng và vỏ xe đã dập tâm chưa hàn liên kết và chưa sơn lót

Loại hình này có tỷ lệ nội địa hoá khoảng 5 ¸ 10%

c, Lắp ráp IKD.

Xe ô tô được lắp ráp từ các tổng thành cụm máy, cụm chi tiết và cụm chi tiết rời nhập khẩu và chế tạo trong nước.

Động cơ có thể rời hoặc không rời.

Thùng, khung xe và vỏ xe được chế tạo trong nước. Các chi tiết đơn giản được chế tạo trong nước.

Loại hình này có tỷ lệ nội địa hoá khoảng 10 ¸ 60%

2.1.2 Phân tích ưu, nhược điểm của các phương án đã chọn.

Chọn phương án tối ưu:

Để đánh giá chính xác ưu nhược điểm của các loại hình lắp ráp trên, ta đánh giá thông qua các đặc điểm chủ yếu của chúng.

	SKD	CKD		IKD
		CKD 1	CKD 2
Thùng vỏ xe	Đã sơn hoàn chỉnh và liên kết với nhau. Cánh cửa, ghế, ắc quy rời khỏi thùng vỏ	Đã liên kết với nhau chưa sơn	Rời thành từng mảnh chưa hàn tán, sơn	Sản xuất trong nước
Khung xe	Đã liên kết với nhau và sơn hoàn chỉnh (tuỳ theo kết cấu có thể liên kết với thùng)	Đã liên kết với nhau chưa sơn		Sản xuất trong nước
Động cơ	Hoàn chỉnh và đã lắp trên khung, vỏ xe	Hoàn chỉnh và có thể lắp liền với côn số
Cầu xe	Hoàn chỉnh đã lắp trên khung vỏ	Đã lắp cùng với trống phanh và cơ cấu phanh. Chưa lắp với khung, vỏ
Hệ thống điện, đèn và tiện nghi	Hệ thống dây điện và bảng điện đã lắp trên thùng vỏ. Các cụm đèn để rời	Hệ thống dây điện, bảng điện, đèn và tiện nghi để rời

Ưu, nhược điểm của các loại hình lắp ráp:

- Loại hình SKD :

Chất lượng kỹ thuật cao, hiệu quả sử dụng tốt, nhưng giá thành nhập khẩu cao, không phát huy được khả năng sản xuất trong nước dẫn đến tỷ lệ nội địa hoá thấp.

- Loại hình CKD :

   Loại hình này có khả năng nội địa hoá, tạo được điều kiện sản xuất một số linh kiện phụ tùng trong nước, dẫn đến tạo công việc cho người lao dộng. Nhưng loại hình này có tỷ lệ nội địa hoá còn rất thấp khoảng 5% ¸ 10%, cho nên vẫn chưa thúc đẩy sản xuất trong nước.

- Loại hình IKD :

Chất lượng kỹ thuật của loại hình này cũng không thua kém loại hình SKD bao nhiêu, khả năng nội địa hoá sản xuất được phát triển, giảm giá thành rất nhiều so với xe nhập nguyên. Ngoài ra, loại hình này làm tăng tỷ lệ nội địa hoá trong nước khoảng 10% ¸ 60%, so với một số loại hình khác thì đây là loại hình có khả năng nội địa hoá cao hơn cả; nhưng đến nay mới chỉ có một số doanh nghiệp và liên doanh thực hiện lắp ráp theo hình thức này.

Như vậy, từ sự phân tích các ưu nhược điểm của các loại hình trên ta thấy lựa chọn lắp ráp ô tô tải theo loại hình IKD là phù hợp với nước ta, nhằm phục vụ giao thông vận tải hàng hoá, nông thôn và phát triển xây dựng cơ sở hạ tầng; ngoài ra nó còn phù hợp với chính sách và chủ trương của Đảng, nhà nước đã đề ra và xu hướng phát triển của ngành giao thông vận tải.

Ngoài ra quá trình lắp ráp ô tô tải 01 tấn dạng IKD còn mang lợi ích cho cả doanh nghiệp và người tiêu dùng vì giá thành rẻ hơn rất nhiều so với nhập khẩu nguyên chiếc từ nước ngoài.

Dựa trên loại hình sản xuất IKD, trong khuôn khổ đồ án này chỉ thực hiện sản xuất và chế tạo khung xe tải nhỏ loại 01 tấn với động cơ, hộp số, hệ thống truyền lực nhập của hãng Huyn Dai ( Hàn Quốc); ca bin thùng xe hệ thống treo và một số phụ tùng, cụm chi tiết khác sản xuất trong nước.

2.2 Các phương án về tuyến hình ô tô tải nhỏ:

Các loại tuyến hình ô tô tải nhỏ:

Hình 1.1 Hình dáng tổng thể ô tô tải nhỏ

 

 

2.3.Các phương án bố trí chung trên ô tô tải nhỏ:

Bố trí chung trên ô tô tải phụ thuộc bởi cách bố trí động cơ và sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực.

2.3.1    Bố trí động cơ:

Động cơ ô tô có các loại bố trí như sau:

-         Khi bố trí động cơ ở đằng trước và ngoài bnồng lái thì động cơ được chăm sóc dễ dàng hơn, bởi vì có khoảng không gian rộng rãi, nhưng trong trường hợp này hệ số sử dụng chiều dài ô tô sẽ bé đi ( bao gồm chiều dài thùng chứa và chiều dài chung của ô tô ).Nhược điểm chủ yếu của loại này là người lái nhìn không được thoáng.

-         Khi bố trí động cơ trong buồng lái, người lái nhìn thấy thoáng hơn và hẹ số sử dụng chiều dài sẽ tăng lên, nhưng thể tích buồng lái sẽ nhỏ hơn và yêu cầu phải có cách nhiệt, cách tiếng động tốt. Bố trí động cơ trong buồng lái làm cho khoảng không gian sẽ chật hẹp, khó chăm sóc động cơ, ngoài ra trọng tâm của ô tô trong trường hợp này cũng bị nâng cao lên. Để chăm sóc động cơ dễ dàng khi bố trí động cơ trong buồng lái người ta dùng loại buồng lái lật, trong trường hợp này kết cấu buồng lái phức tạp hơn.

Đối với ô tô có động cơ đặt trong buồng lái tải trọng phân bố lên cầu trước có thể lên đến 55% trọng lượng bản thân khi chưa có tải trọng hữu ích; vì thế khả năng chuyển động của ô tô sẽ kém khi chạy trên đường trơn không có tải.

-         Khi đặt động cơ giữa buồng lái và thùng chứa hàng thì thể tích buồng lái đảm bảo tốt, người lái nhìn thoáng hơn, nhưng trong trường hợp này hệ số sử dụng chiều dài không lớn. Để đảm bảo cho trọng tâm nằm ở vị trí thích hợp theo chiều dài cần phải thay đổi sự bố trí của thùng chứa hàng và một số trang bị khác. Cần bố trí thế nào cho tải trọng lên cầu chủ động không nhỏ hơn 50% trọng lượng toàn bộ của ô tô ( không kể tải trọng hữu ích).

Để tăng diện tích chứa hàng hoá của thùng xe, dễ thao tác bảo dưỡng sửa chữa động cơ, tăng độ ổn định của xe; cho nên ta chọn cách bố trí động cơ ở giữa ca bin và thùng xe có nhiều sự thuận lợi cho tính năng khai thác và chuyển động của xe tải nhỏ.

 

 

Hình 1.2 Bố trí chung động cơ

 

 

2.3.2    Bố trí hệ thống truyền lực:

Loại hệ thống truyền lực có ảnh hưởng nhiều đến bố trí chung của ô tô.

Do ô tô tải chủ yếu là chạy trên các loại đường công cộng nên không cần bố trí nhiều cầu chủ động dễ dẫn đến sự tuần hoàn công suất, làm giảm khả năng dẫn hướng của bánh xe cầu trước.

Những loại ô tô tải nếu có bố trí 2 cầu chủ động thì khi chạy trên các loại đường công cộng thì người ta cũng thường cắt chủ động cho cầu trước.

.........................................

Vậy ta chọn bố trí hệ thống truyền lực theo sơ đồ 4 x 2 ( cầu sau chủ động).

Sơ đồ hệ thống truyền lực của ô tô tải nhỏ thiết kế:

 

Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống truyền lực 4 x 2

.............................................

4. Tính toán sức bền khung.

4.1 Khái niệm:

- Khung xe dùng để đỡ và bắt chặt động cơ cùng các tổng thành, các cụm của hệ thống truyền lực, các cụm chi tiết khác trên nó.

- Phân loại:

• Theo kết cấu của khung chia ra làm 3 loại:

+ Loại khung xe có xà dọc 2 bên.

+ Loại khung có xà dọc ở giữa.

+ Loại khung hỗn hợp hay còn gọi là khung chữ X.

• Theo dạng xà dọc và sự bố trí xà dọc trong mặt phẳng khung chia ra:

+ Loại có tiết diện hình vuông và xà dọc bố trí song song.

+ Loại có tiết diện hình thanh và xà bằng.

+ Loại có phần đầu khung thu hẹp.

• Theo loại hệ thống chịu lực trong ô tô chia ra:

+ Khung chịu lực: khi vỏ đặt lên khung qua các mối nối đàn hồi, trường hợp này khung cứng hơn vỏ nhiều nên chịu được tác dụng của ngoại lực và có thể bị biến dạng nhưng không truyền đến vỏ.

+ Loại vỏ chịu lực: Thường áp dụng trong xe khách và xe con nhằm giảm trọng lượng của xe ( có thể giảm được 20 ¸ 25% trọng lượng so với xe cùng loại có khung ).

+ Loại vỏ và khung cùng chịu lực: Khung nối cứng với vỏ bằng các mối hàn hoặc đinh tán, bu lông cả khung và vỏ cùng chịu tác dụng của ngoại lực.

-               Yêu cầu:

Khung xe phải đảm bảo độ cứng để các cụm tổng thành, các chi tiết gắn trên khung hoàn toàn cố định hoặc chỉ thay đổi vị trí rất ít, các dầm ngang phải đảm bảo giữ không cho các dầm dọc dịch chuyển dọc khi ô tô gặp các chướng ngại vật va đập vào đầu trước của dầm dọc.

-               Tiết diện ngang của xà dọc được tính theo uốn và xoắn thay đổi theo chiều dài khung từ 0 giá trị max, để đảm bảo độ cứng của khung đồng đều được làm với tiết diện không đổi, khung xe được chế tạo bằng phương pháp dập.

4.2 Kết cấu khung:

Cấu tạo của khung xe bao gồm 02 xà dọc bằng thép chữ C được dập theo hình bụng cá, 2 xà dọc này được liên kết với nhau bởi 04 xà ngang bằng thép chữ U.

4.3 Chế độ tải trọng tính toán:

Khi tính toán sức bền khung xe ta có 2 trạng thái tải trọng sau:

-               Tải trọng tĩnh:

Khi xe đứng yên do các trọng lượng của động cơ, hộp số, ca bin và bản thân khung xe.

-               Tải trọng động:

+ Khi xe chạy trên đường bằng với tốc đọ cao gặp mấp mô trên mặt đường hoặc chuyển động trên đường không bằng phẳng sẽ phát sinh ra tải trọng động thẳng đứng.

+ Khi ô tô tăng tốc, khi phanh hoặc khi quay vòng sẽ phát sinh ra tải trọng động theo phương ngang.

+ Các tải trọng phân bố đối xứng theo dầm dọc sẽ gây uốn khung xe, còn các tải trọng khác phân bố không đối xứng sẽ gây xoắn khung xe. Các tải trọng không đối xứng sinh ra khi xe chuyển động trên đường rất xấu, không bằng phẳng, khi một trong các bánh xe chuyển động qua các chỗ không bằng phẳng, khi qua các ổ gà có góc nghiêng 45⁰ so với mặt đường, khi xe chạy trên đường nghiêng ngang có độ dốc lớn lúc đó sẽ xuất hiện tải trọng xoắn và uốn khung xe.

Việc tính toán tải trọng động rất phức tạp và khó khăn, khó chính xác. Vì vậy , để đơn giản cho việc tính toán chúng ta tiến hành tính toán tải trọng tĩnh tác dụng lên khung xe. Sau đó, ta tính tải trọng động thông qua tải trọng tĩnh và hệ số tải trọng động.

 

 

 

 

4.4 Nội dung tính toán:

- Ta thấy độ cứng của khung xe phụ thuộc vào khoảng cách giữa các dầm dọc, phụ thuộc vào số lượng và vị trí của các dầm ngang cũng như kích thước và tiết diện của dầm.

- Khi ta tính toán do tải trọng phân bố lên 2 xà dọc là chủ yếu, cho nên ta xem dầm dọc chịu hoàn toàn tải trọng còn các dầm ngang không kể đến và tải trọng tác dụng lên 2 dầm cũng như trọng lượng của các cụm tổng thành hay chi tiết sẽ được chia đôi và xem như chúng tác dụng trong mặt phẳng đi qua trọng tâm tiết diện của dầm dọc. Ở đây, ta còn các mô men xoắn trọng lượng của các cụm, các chi tiết đặt xa các dầm dọc sinh ra là không đáng kể.

- Khi tính toán bền khung xe ta phải xác định lực cắt, mô men uốn của dầm dọc và vẽ biểu đồ. Vì vậy, ta phải xác định điểm đặt lực tác dụng của các cụm tổng thành, chi tiết tác dụng lên dầm dọc theo đúng vị trí của nó.

4.4.1 Các giả thiết khi tính toán:

Trong việc tính toán bền khung xe để thuận tiện ta sử dụng một số giả thiết sau:

-               Ta coi xà dọc như một thanh thẳng chịu lực, bỏ qua việc ảnh hưởng do sự uốn cong xà dọc và xà dọc chịu tác dụng của các lực tập trung và phân bố.

-                     Khi tính toán các lực tác dụng lên khung xe được chia đều cho 2 xà dọc ta coi các xà dọc chịu hoàn toàn tải trọng không kể đến các xà ngang mà chỉ xem chúng như các thanh gia cường.

-               Các tải trọng tập trung bao gồm: trọng lượng của các cụm tổng thành như động cơ, hộp số, ta coi các lực đó đặt tại trọng tâm của chúng.

-                     Các tải trọng phân bố bao gồm trọng lượng của vỏ đầu xe và khung xe ta coi trọng lượng của các chi tiết phụ gắn trên khung như bulông, các đường ống dẫn khí, các cơ cấu cơ khí phân bố đều trên khung và coi như là trọng lượng của khung xe.

-                     Khi tính toán ta chỉ kể đến trọng lượng được treo gây lên uốn khung trong mặt phẳng dọc của khung và trọng lượng bản thân của khung không kể đến hiện tượng xoắn do trọng lượng các cụm chi tiết đặt trên khung và cách xa dầm dọc như ắc quy, thùng nhiên liệu…

-                     Trong tính toán các giá trị lực cắt, mô men uốn ta tính chúng cho cả 2 dầm dọc, vì vậy khi ta tính ứng suất của các dầm dọc ta phải chia kết quả lực cắt và mô men uốn cho 2 dầm dọc.

-                     Các phản lực tác dụng từ nhíp lên khung xe tại các vi trí bắt nhíp và khi xác định các lực này coi các xà dọc đặt trên 2 gối đỡ.

4.4.2 Tính lực cắt, mô men uốn và vẽ biểu đồ của chúng:

Để tính toán ta không tính đến khối lượng không được treo bao gồm:

-               Khối lượng của lốp và bánh xe: 6*25

-               Khối lượng của cầu trước:   80 ( KG)

-               Khối lượng của cầu sau:     110 (KG)

-               Khối lượng hệ thống treo:   80 (KG)

Tổng khối lượng của phần không được treo: Q_kđt= 420 (KG)

Khối lượng của phần được treo:

Q_đt= Q - Q_kđt = 1520 – 420 = 1100 ( KG)

-               Khi tính toán ta có:

+ Giá trị của các tải trọng tập trung và tải trọng phân bố, toạ độ trọng tâm của chúng so với đầu sat xi được biết qua bảng sau:

Bảng 4.4

STT	Tên gọi	Ký hiệu	Giá trị tải trọng (KG)	Toạ độ so với đầu sát xi (m)
1 2 3 4 5	Khung xe Thùng xe Động cơ Hàng Ca bin	Qkh Qth Qđc Qhg Qcb	170 455 175 1000 300	0 ¸ 4.28 1.98 ¸ 4.28 2.05 1.98 ¸ 4.28 0 ¸ 1.65
	Tổng cộng		1940

- Tải trọng phân bố:

+ Tải trọng ca bin: q_cb = 90.909 (KG/m)

+ Tải trọng khung: q_k=39,72 (KG/m)

 

a)                       Xác định phản lực tại gối nhíp:

Hình 4.1 Biểu đồ phân bố tải trọng lên khung xe

Ta có trọng tâm của khung xe và của vỏ đầu( ca bin) nằm tậi vị trí giữa của chúng.

Tổng hợp tất cả các lực tác dụng theo phương thẳng đứng, ta có:

                                           T₁+ T ₂ = 1135 (KG)

T ₁, T ₂ : Các giá trị lực tác dụng từ hệ thống treo lên xà dọc ở cầu trước và cầu sau.

Vì nhíp đối xứng nên T”₁ = T’₁ và T’₂= T”₂     hay 2. T’₁+ 2. T’₂ = 1135 (KG)

Ta lấy mô men tại G:

å M_G = 2.35*T₂ + ( q_cb +q_kh )*1.05²/2 – Q_đc*1.0 – Q_cs* 2.35 –

   -(q_th + q_hg )* 2.3 ( 2.3/2 + 0.93) -q_kh *3.23²/2 - q_cb*0.6²/2 = 0

Þ T₁ = 1135 – 745.638 = 389.362 ( KG )

   Þ T₂’= T₂’’= 372.819 (KG)

   Þ T₁’= T₁’’= 194.681 (KG)

b)                      Xác định lực cắt Q_y và mô men uốn M_u.

Chúng ta sử dụng phương pháp mặt cắt tong đoạn của xà dọc để tính Q_y và M_u.

-               Xét mặt cắt 1 ta có:   Q_y= 0 ; M_u = 0

-               Xét mặt cắt 2 ta có:

     Q_y = - (q_cb + q_kh)*0.55 = - 71.846 (KG)

   M_u = - (q_cb + q_kh)*0.55²/2 = - 19.758 (KG.m)

-               Xét mặt cắt 3 ta có:

     Q_y= -(q_cb + q_kh)*1.15 +T₁’= -7.794 (KG)

   M_u = - (q_cb + q_kh)*1.55²/2 + T₁’*1.0 = 37.763 (KG.m)

-               Xét mặt cắt 4 ta có:

     Q_y= -(q_cb + q_kh)*1.65 +T₁’+T₁’’ = 173.824 (KG)  

   M_u = - (q_cb + q_kh)*1.65²/2 + T₁’*1.1 + T₁’’*0.1 = 55.799 (KG.m)

-               Xét mặt cắt 5 ta có:

     Q_y= - q_cb*1.65 - q_kh * 1.98 +T₁’+T₁’’ =160.717 (KG)

     M_u = -q_cb*1.65*(1.65/2+0.33) - q_kh*1.98²/2 + T₁’*1.43 + T₁’’*0.43

= 110.998 (KG.m)

-               Xét mặt cắt 6 ta có:

     Q_y=- q_cb*1.65 - q_kh * 2.05 -(q_th+q_hg)*0.07 +T₁’+T₁’’ =135.795 (KG)

     M_u = -q_cb*1.65*(1.65/2+0.4) - q_kh*2.05²/2 -(q_th+q_hg)*0.07²/2 +

             +T₁’*1.5 + T₁’’*0.5 =121.376 (KG.m)

-               Xét mặt cắt 7 ta có:      

     Q_y=- q_cb*1.65 - q_kh * 2.9 -(q_th+q_hg)*0.92 +T₁’+T₁’’- Q_đc = -254.325 (KG)

     M_u =-q_cb*1.65*(1.65/2+1.25) - q_kh*2.9²/2 -(q_th+q_hg)*0.92²/2 – Q_đc* 0.85 +

             +T₁’*2.35 + T₁’’*1.35 = 33.813 (KG.m)

-               Xét mặt cắt 8 ta có:      

     Q_y= - q_cb*1.65 - q_kh * 3.9 -(q_th+q_hg)*1.92 +T₁’+T₁’’- Q_đc+ T₂’ =- 237.325(KG)  

     M_u = - q_cb*1.65*(1.65/2+2.25) - q_kh*3.9²/2 -(q_th+q_hg)*1.92²/2 – Q_đc* 1.85 +

             +T₁’*3.35 + T₁’’*2.35 = - 25.705 (KG.m)

-               Xét mặt cắt 9 ta có:       Q_y= 0 ; M_u = 0