Xem mẫu
- CHƯƠNG 7 : DAO ĐỘNG Ô TÔ VÀ
HỆ THỐNG TREO
7.1. CÁC CHỈ TIÊU VỀ ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN
ĐỘNG CỦA Ô TÔ :
7.1.1. Tần số dao động thích hợp :
Tần số dao động thích hợp là 60 ÷ 85 lần / phút
Xe du lịch : 60 ÷ 85 lần / phút
Xe tải : 60 ÷ 120 lần / phút
- 7.1.2. Gia tốc thích hợp :
j (m/s2)
8
7
Rất xấu
6
5
4
Xấu
3
A Trung bình
2
Tốt
1
Rất tốt
0
5 10 15 20 25 30 i
Số lần va đập /
km
Hình 7.1 : Đồ thị đặc trưng mức êm dịu chuyển
động của ô tô
- 7.1.3. Chỉ tiêu tính êm dịu :
Trong giải tần số từ 4 ÷ 8 Hz : Các giá trị toàn phương
gia tốc :
0,1 m/s2 : Gây cảm giác dễ chịu.
0,315 m/s2 : Gây mệt mỏi.
0,63 m/s2 : Gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe.
7.2. SƠ ĐỒ DAO ĐỘNG TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA Ô
TÔ :
7.2.1. Dao động ô tô trong các mặt phẳng tọa độ :
- z
x y
Hình 7.2 : Sơ đồ dao động tương đương của ô tô 2 cầu
- 7.2.2. Khái niệm về khối lượng được treo và khối
lượng không được treo :
7.2.2.1. Khối lượng được treo :
v
A(M1) T(M) B(M2)
a b
L
Hình 7.3 : Mô hình hóa khối lượng được treo
- 7.2.2.2. Khối lượng không được treo :
m
Cl
Hình 7.4 : Mô hình hóa khối lượng được treo
7.2.2.3. Hệ số khối lượng :
M
δ=
m
- 7.2.3. Sơ đồ hóa hệ thống treo :
1 Điểm nối với khung
C K
2 Điểm nối với cầu
Hình 7.5 : Sơ đồ dao động tương đương của hệ thống treo
- 7.2.4. Sơ đồ dao động tương đương :
7.2.4.1. Ô tô hai cầu :
A(M1) T(M) B(M2)
C1 K1 C2 K2
m1 m2
Cl1 Cl2
a b
L
Hình 7.6 : Sơ đồ dao động tương đương của ô tô
- 7.2.4.2. Ô tô ba cầu với cụm hai cầu sau dùng
hệ thống treo cân bằng :
z2 M2
C2 K2
zl2 m2 m3 zl3
Kl2 Cl2 Cl3 Kl3
d1 d2
L
Hình 7.7 : Sơ đồ dao động tương đương của cụm hai cầu
sau dùng hệ thống treo cân bằng
- 7.3. DAO ĐỘNG KHÔNG CÓ LỰC CẢN CỦA Ô TÔ :
V
B1
ϕ
T ϕ
A’ B’
M
z z2
z1 A1 z
A B
C2z2
C1z1
a b
L
Hình 7.8 : Sơ đồ dao động đơn giản của xe theo phương
thẳng đứng
- Dịch chuyển thẳng đứng z1z2 của vị trí A và B được
xác định :
z1 = z − atgϕ ≈ z − aϕ
z 2 = z + btgϕ ≈ z + bϕ (7.1)
Chuyển động thẳng đứng và chuyển động quay của
khối lượng được treo M được biểu diễn như sau :
M + C1 z1 + C 2 z 2 = 0
z
Mρ 2 ϕ = C1 z1 a − C 2 z 2 b
(7.2)
Trong đó : Mρ2 = J là mômen quán tính khối lượng :
dz2
2
=
z
dt
dϕ 2 (7.3)
2
=ϕ
dt
- Đạo hàm hai lần phương trình (7.1) theo thời gian ta
được :
1 = − aϕ
z z
(7.4)
2 = + bϕ
z z
Từ (7.2) ta có :
1
= − ( C1 z1 + C 2 z 2 )
z
M
1
ϕ
= 2
( C1 z1a − C 2 z 2 b ) (7.5)
Mρ
Thay (7.5) vào (7.4) ta có :
1 a
1 = − ( C1 z1 + C 2 z 2 ) −
z ( C1 z1a − C 2 z 2 b )
M Mρ 2
1 b (7.6)
2 = − ( C1 z1 + C 2 z 2 ) +
z ( C1 z1 a − C 2 z 2 b )
M Mρ 2
- Triển khai và thu gọn ta có :
a2 ab
1 + C1 z1 (1 + 2 ) + C 2 z 2 (1 − 2 ) = 0
Mz
ρ ρ
(7.7) b2 ab
M 2 + C 2 z 2 (1 + 2 ) + C1 z1 (1 − 2 ) = 0
z
ρ ρ
Ta có: ab − ρ2 C1 L2
z1 + 2 z +
2 2
z1 = 0
ρ +b M (ρ + b )
2 2
ab − ρ2 C 2 L2
2 + 2
z +
z
2 1
z2= 0
ρ +a M (ρ + a )
2 2
(7.8)
ab − ρ 2
µ1 = 2
Hệ số liên k+ b μ
ρ ết 2 :
ab − ρ 2
µ2 = 2
ρ + a2
- Bán kính quán tính :
ρ 2 = abε
(7.10)
Tần số dao động riêng của các phần khối lượng
được treo phân ra cầu trước, cầu sau được tính theo
biểu thức : C1 L2
ω1=
2
M (ρ 2 + b 2 )
C 2 L2 (7.11)
ω =2
2
M (ρ 2 + a 2 )
Thay (7.9) và (7.11) vào (7.8) ta có :
1 + µ1 2 + ω12 z1 = 0
z z
2 + µ 21 + ω2 2 z 2 = 0
z z
(7.12)
- Nghiệm tổng quát của hệ phương trình trên có dạng :
z1= A sin 1t + Bsin 2 t
Ω Ω
z2 = C sin 1t + D sin 2 t
Ω Ω
Phương trình đặc tính của hệ phương (7.12) là
phương trình trùng phương có dạng :
2 2 2 2
ω1 +ω2 2 ω1 ω2
Ω4 − Ω + =0 (7.13)
1 − µ1 µ 2 1 − µ1 µ 2
Biểu thức tính các tần số dao động liên kết nhau :
Ω2
1, 2 =
1
( 2
2(1 − µ1 µ 2 )
2
) (ω
ω1 + ω2 ± 1
2
− ω2 )
2 2 2 2
+ 4µ1 µ 2 ω1 ω2
(7.14)
- v
z1
A(M1) T(M) B(M2)
ω1
C1z1 M11
z
a b
L
Hình 7.9 : Sơ đồ dao động độc lập của ô tô tại cầu trước
- Phương trình dao động ở cầu trước có dạng :
M 11 + C1 z1 = 0
z (7.15)
Tần số dao động riêng :
2C1
ω =
1 (7.16)
M1
Khi đó phương trình (7.15) có dạng :
2
1 + ω1 z1 = 0
z (7.17)
Nghiệm phương trình trên có dạng :
z1 = A sin 1 t
ω
- Chu kì dao động :
2π M1
T 1= = 2π
ω1 C1
(7.18)
Số lần dao động trong một phút được tính theo :
300
n1 =
f t1 (7.19)
7.4. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ
THỐNG TREO :
7.4.1. Công dụng :
7.4.2. Yêu cầu :
7.4.3. Phân loại :
- 7.5. BỘ PHẬN ĐÀN HỒI :
7.5.1. Cấu tạo của các phần tử đàn hồi :
7.5.1.1. Cấu tạo nhíp :
2
4 1
3
Hình 7.11 : Dạng tổng quát của nhíp
- 7.5.1.2. Cấu tạo của lò xo :
Hình 7.12 : Lò xo trụ
7.5.1.3. Cấu tạo của thanh xoắn :
Hình 7.13 : Thanh xoắn
nguon tai.lieu . vn