Tài liệu kỹ thuật Xây dựng một số phần mềm chuyên dụng sử dụng trong thiết kế tính toán ô tô (Phần 5)

Nội dung text: Tài liệu kỹ thuật Xây dựng một số phần mềm chuyên dụng sử dụng trong thiết kế tính toán ô tô (Phần 5)

1. Các thông số kỹ thuật ôtô - Loại xe (con hay tải) - Trọng l−ợng toàn bộ của ô tô - Mômen cực đại của động cơ - Số vòng quay cực đại của động cơ - Tỷ số truyền của truyền lực chính. - Tỷ số truyền của hộp số chính - Tỷ số truyền của hộp số phụ. - Kích th−ớc lốp - Hệ số cản tổng cộng của mặt đ−ờng. Các thông số của hệ thống ly hợp: - Loại ly hợp (1 đĩa, 2 đĩa) - Hệ số ma sát của vật liệu - Các thông số của lò xo ép: Số l−ợng lò xo, đ−ờng kính dây, đ−ờng kính trung bình, độ biến dạng lò xo. - Các thông số của đĩa bị động: bán kính trong, bán kính ngoài, bề rộng - Các kích th−ớc đòn dẫn động và đòn mở - Hiệu suất của cơ cấu dẫn động - Khe hở giữa các bề mặt ma sát khi mở ly hợp - Khe hở đầu đòn mở và bạc mở th−ờng chọn Các thông số phục vụ kiểm bền: - Bán kính vòng trong dãy đinh tán - Bán kính vòng ngoài dãy đinh tán - Số đinh tán bố trí ở vòng trong. - Số đinh tán bố trí ở vòng ngoài. - Đ−ờng kính đinh tán - Chiều dài bị chèn dập của đinh tán( mm). - Khe hở cực tiểu giữa vòng lò xo khi mở ly hợp - Các khoảng cách trên trục ly hợp - Góc lăn răng - Góc nghiêng răng - môđun răng - Số răng. - Bán kính bánh răng. 3.2.2. Khối xác định tổng lực ép tác dụng lên đĩa ép: Khối này thực hiện việc tính toán lực ép tổng cộng do các lò xo ép gây ra trên đía ép. - 146 -
2. 3.2.3. Khối xác định mô men ma sát của ly hợp: Khối này thực hiện việc tính toán mômen ma sát của ly hợp do lực ép của các lò xo ép gây ra. 3.2.4. Khối xác định hệ số dự trữ mô men của ly hợp: Khối này thực hiện việc tính toán hệ số dự trữ mômen của ly hợp. 3.2.5. Các khối kiểm tra điều kiện làm việc: Bao gồm các khối kiểm tra công tr−ợt, công tr−ợt riêng và khối kiểm tra lực và hành trình bàn đạp của ng−ời lái. Các khối này thực hiện việc tính toán kiểm tra các điều kiện làm việc và so sánh với tiêu chuẩn. 3.2.6. Khối kiểm bền một số chi tiết: Thực hiện quá trình tính toán kiểm tra điều kiện bền của một số chi tiết quan trọng trong hệ thống nh− đĩa ép, trục ly hợp, lò xo ép. 3.2.7. Khối xem kết quả Sau khi đã tính toán và kiểm tra điều kiện làm việc, khối này sẽ thể hiện các kết quả kiểm nghiệm các điều kiện làm việc, kết quả bền, v.v 3.2.8. Kết luận Sau khi đã hoàn thành các b−ớc tính toán kiểm nghiệm, chúng ta đ−a ra bảng tổng kết các kết quả tính toán, trên cơ sở đó đánh giá đ−ợc tổng thể hệ thống ly hợp đang lắp đặt trên xe. - 147 -
3. IV. Xây dựng ch−ơng trình có giao diện tiếng Việt Trên cơ sở sơ đồ thuật toán cho hai bài toán thiết kế và kiểm nghiệm hệ thống ly hợp, chúng tôi tiến hành xây dựng ch−ơng trình có giao diện bằng tiếng Việt để thực hiện các thao tác này một cách trực quan trên máy tính. Ch−ơng trình đ−ợc viết trên nền ngôn ngữ lập trình ứng dụng Matlab 5.3. Khi lựa chọn tính toán hệ thống lái từ ch−ơng trình tổng thể, ban đầu sẽ có menu cho phép ng−ời dùng lựa chọn bài toán thiết kế hoặc kiểm nghiệm: Hình 5.4.1. Menu chính Nếu bấm chọn "Thiết kế" sẽ thực hiện phần ch−ơng trình thiết kế hệ thống ly hợp từ các thông số hoàn toàn mới hoặc trên cơ sở các xe có sẵn do ng−ời sử dụng nhập vào. Nếu chọn "Kiểm nghiệm" sẽ thực hiện phần ch−ơng trình tính toán bài toán kiểm nghiệm hệ thống ly hợp của các xe hiện có đầy đủ các thông số. Chọn "Thoát" để quay trở lại ch−ơng trình tổng thể toàn bộ các hệ thống trên ôtô. 4.1. Ch−ơng trình tính toán thiết kế hệ thống ly hợp Khi lựa chọn "Thiết kế" từ menu chính sẽ chạy phần ch−ơng trình tính toán thiết kế hệ thống ly hợp có giao diện nh− sau: Hình 5.4.1.1. Menu chính "Thiết kế hệ thống ly hợp" - 148 -
4. Trên menu có thanh công cụ cho phép chúng ta thực hiện các thao tác của bài toán thiết kế. Ban đầu là "Nhập dữ liệu", sau đó là "Xem kết quả" và kết thúc là "Thoát khỏi ch−ơng trình". Bên cạnh đó ng−ời sử dụng có thể xem phần "Trợ giúp" để biết thêm thông tin giúp đỡ về cách thức sử dụng ch−ơng trình trong những lần đầu tiên. 4.1.1. Nhập dữ liệu Đây là phần ch−ơng trình rất quan trọng, bao gồm các modul nhập dữ liệu chung của xe, nhập dữ liệu của hệ thống ly hợp và nhập dữ liệu tính bền. Trong mỗi modul nhập dữ liệu đều có hai phần: Nhập dữ liệu từ bàn phím và nhập dữ liệu từ tệp. 4.1.1.1. Nhập dữ liệu từ tệp Khi bấm chọn nhập dữ liệu từ tệp của mỗi modul sẽ hiện ra bảng lựa chọn các tệp dữ liệu của các xe cơ sở đã có sẵn các thông số cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn để tham khảo khi thiết kế mới. Hình 5.4.1.2. Nhập dữ liệu từ tệp Khi ta chọn đ−ợc tệp dữ liệu thì ch−ơng trình sẽ hiện ra các menu giống nh− nhập dữ liệu từ bàn phím cho phép ng−ời sử dụng có thể tham khảo để giữ nguyên hay sửa đổi các thông số của xe đó (các menu này sẽ đ−ợc trình bày cụ thể ở d−ới đây). 4.1.1.2. Nhập dữ liệu của xe từ bàn phím Khi bấm chọn "Nhập dữ liệu từ bàn phím" để nhập dữ liệu xe, sẽ hiện ra menu để ng−ời sử dụng nhập các thông số phục vụ cho quá trình tính toán: Sau khi đã nhập đầy đủ các thông số cơ bản của xe, chúng ta có thể l−u lại các thông số này khi bấm vào "L−u lại", hoặc có thể bấm "Tiếp tục" để kết thúc phần nhập dữ liệu xe, chuyển sang phần tiếp theo. Bấm "Thoát" khi nhập dữ liệu sai hoặc không muốn nhập dữ liệu nữa. - 149 -
5. Hình 5.4.1.3. Nhập dữ liệu xe từ bàn phím 4.1.1.3. Nhập dữ liệu hệ thống ly hợp Sau khi đã nhập dữ liệu của xe, ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập dữ liệu để thiết kế hệ thống ly hợp. Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Thông số hệ thống ly hợp" sẽ hiện ra menu lựa chọn và nhập các thông số tham khảo để thiết kế hệ thống ly hợp: Hình 5.4.1.4. Nhập thông số hệ thống ly hợp - 150 -
6. Ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập cácthông số cơ bản để thiết kế hệ thông ly hợp. Sau khi thực hiện việc nhập các thông số, ng−ời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "L−u lại", "Tiếp tục", "Thoát" nh− dữ liệu xe. 4.1.1.4. Nhập dữ liệu tính bền Sau khi đã nhập dữ liệu của hệ thống ly hợp, ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập dữ liệu để tính bền một số chi tiết quan trọng trong hệ thống. Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Tính bền" sẽ hiện ra menu lựa chọn và nhập các thông số tính bền: Hình 5.4.1.5. Nhập thông số tính bền Ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập thông số tính bền. Sau khi thực hiện việc nhập các thông số, ng−ời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "L−u lại", "Tiếp tục", "Thoát" nh− dữ liệu xe và dữ liệu hệ thống ly hợp. 4.1.2. Xem kết quả Sau khi đã hoàn thành phần nhập dữ liệu, ch−ơng trình sẽ tự động tính toán và các kết quả tính sẽ đ−ợc thể hiện khi ng−ời sử dụng bấm vào phần "Xem kết quả" ở menu chính. Khi bấm vào "Xem kết quả", lần l−ợt các bảng hiện kết quả sẽ đ−ợc thể hiện: Trên các bảng thể hiện kết quả, ng−ời sử dụng có thể lựa chọn "Xem tiếp" để chuyển qua bảng kết quả tiếp theo, hoặc "Quay lại" khi muốn xem bảng kết quả tr−ớc đó. Bấm "Thoát" khi kết thúc phần xem kết quả. Sau khi xem xong kết quả mà không muốn thực hiện công việc thiết kế hệ thống ly hợp nữa, thì ng−ời sử dụng có thể lựa chọn "Thoát khỏi ch−ơng trình" để quay về menu lựa chọn bài toán thiết kế hoặc kiểm nghiệm nh− ban đầu để kết thúc phần "Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp". - 151 -
7. Hình 5.4.1.6. Kết quả tính toán các giá trị đặc biệt Hình 5.4.1.7. Kết quả tính toán các thông số cơ bản của hệ thống ly hợp - 152 -
8. Hình 5.4.1.8. Kết quả tính toán bền một số chi tiết 4.2. Ch−ơng trình tính toán kiểm nghiệm hệ thống ly hợp Khi lựa chọn "Kiểm nghiệm" từ menu chính sẽ chạy phần ch−ơng trình tính toán kiểm nghiệm hệ thống ly hợp có giao diện nh− sau: Hình 5.4.2.1. Menu chính "Kiểm nghiệm hệ thống ly hợp" 4.2.1. Nhập dữ liệu Đây là cũng phần ch−ơng trình rất quan trọng, bao gồm các modul nhập dữ liệu chung của xe, nhập dữ liệu của ly hợp, dữ liệu tính bền. T−ơng tự nh− phần thiết kế khi nhập dữ liệu có thể bằng hai cách: nhập dữ liệu từ bàn phím và nhập dữ liệu từ tệp. - 153 -
9. 4.2.1.1. Nhập dữ liệu từ tệp Khi bấm chọn nhập dữ liệu từ tệp của mỗi modul sẽ hiện ra bảng lựa chọn các tệp dữ liệu của các xe hiện đang sử dụng tại Việt Nam do nhóm tác giả thu thập đ−ợc. Ngoài ra ng−ời sử dụng cũng có thể l−u trữ lại bộ thông số của các xe khác trong quá trình sử dụng. Hình 5.4.2.2. Nhập dữ liệu kiểm nghiệm từ tệp 4.2.1.2. Nhập dữ liệu của xe từ bàn phím Khi bấm chọn "Nhập dữ liệu từ bàn phím" để nhập dữ liệu xe, sẽ hiện ra menu để ng−ời sử dụng nhập các thông số phục vụ cho quá trình tính toán: Hình 5.4.2.3. Nhập dữ liệu xe - 154 -
10. Ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập thông số của xe. Sau khi thực hiện việc nhập các thông số, ng−ời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "L−u lại", "Tiếp tục", "Thoát" nh− ở phần thiết kế. 4.2.1.3. Nhập dữ liệu hệ thống ly hợp Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Thông số ly hợp" sẽ hiện ra menu nhập các thông số của ly hợp: Hình 5.4.2.4. Nhập dữ liệu ly hợp Ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập thông số của ly hợp. Sau khi thực hiện việc nhập các thông số, ng−ời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "L−u lại" để l−u các giá trị thông số của ly hợp, "Tiếp tục" để thực hiện quá trình nhập dữ liệu tiếp theo hoặc "Thoát" để thao tác lại. 4.2.1.3. Nhập dữ liệu tính bền Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Tính bền" sẽ hiện ra menu nhập các thông số tính bền. Ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập thông số tính bền. Sau khi thực hiện việc nhập các thông số, ng−ời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "L−u lại", "Tiếp tục", "Thoát" nh− dữ liệu xe và dữ liệu hệ thống ly hợp. - 155 -
11. Hình 5.4.2.5. Nhập dữ liệu tính bền 4.2.2. Xem kết quả Sau khi đã hoàn thành phần nhập dữ liệu, ch−ơng trình sẽ tự động tính toán và các kết quả tính sẽ đ−ợc thể hiện khi ng−ời sử dụng bấm vào phần "Xem kết quả" ở menu chính. Khi bấm vào "Xem kết quả", lần l−ợt các bảng hiện kết quả sẽ đ−ợc thể hiện. Hình 5.4.2.6. Kết quả tính toán các giá trị đặc biệt - 156 -
12. Hình 5.4.2.7. Kết quả kiểm bền các chi tiết Trên các bảng thể hiện kết quả, ng−ời sử dụng có thể lựa chọn "Xem tiếp" để chuyển qua bảng kết quả tiếp theo, hoặc "Quay lại" khi muốn xem bảng kết quả tr−ớc đó. Bấm "Thoát" khi kết thúc phần xem kết quả. Sau khi xem xong kết quả mà không muốn thực hiện công việc tính toán kiểm nghiệm hệ thống ly hợp nữa, thì ng−ời sử dụng có thể lựa chọn "Thoát khỏi ch−ơng trình" để quay về menu lựa chọn bài toán thiết kế hoặc kiểm nghiệm nh− ban đầu để kết thúc phần "Tính toán kiểm nghiệm hệ thống ly hợp". - 157 -
13. V. Kết luận Ch−ơng trình "Tính toán thiết kế và kiểm nghiệm hệ thống ly hợp" với giao diện bằng tiếng Việt thân thiện, dễ hiểu, dễ sử dụng đã đạt đ−ợc một số kết quả sau: - Tổng hợp đ−ợc các công thức và một số ph−ơng pháp tính toán đã đ−ợc sử dụng ở Việt Nam trong những năm qua. - Xây dựng đ−ợc ch−ơng trình tính toán có giao diện bằng tiếng Việt dễ hiểu, dễ sử dụng. Ch−ơng trình này sẽ giúp cho các kỹ s− chuyên ngành giảm nhẹ đ−ợc công việc tổng hợp lại các b−ớc và công thức tính, cũng nh− giảm đ−ợc khối l−ợng và thời gian tính toán so với tr−ớc đây còn phải sử dụng bằng tay. - Tổng hợp đ−ợc quá trình tính toán trên một số các kết cấu của hệ thống ly hợp hiện đang đ−ợc sử dụng rộng rãi trên thị tr−ờng Việt Nam và có thể áp dụng ch−ơng trình để kiểm nghiệm các loại xe này, cũng nh− có thể dựa trên cơ sở thông số của các loại xe hiện có để thiết kế cho các loại xe đóng mới tại Việt Nam có kết cấu t−ơng tự. - Ch−ơng trình có thể mở rộng tính toán cho một số kết cấu của hệ thống ly hợp khác phức tạp hơn nh− các hệ thống ly hợp có trợ lực, v.v Bên cạnh những mặt đạt đ−ợc, ch−ơng trình còn có một số khiếm khuyết sau: - Ch−ơng trình xây dựng mới tổng hợp đ−ợc một số l−ợng hạn chế về kết cấu hiện có trên thị tr−ờng chủ yếu xoay quanh hệ thống ly hợp có cơ cấu dạng 1 đĩa, 2 đĩa với lò xo ép dạng lò xo trụ, dẫn động ly hợp loại cơ khí 6 khâu nên còn ch−a đi sâu giải quyết triệt để các loại kết cấu ly hợp khác tại Việt Nam. - Phần tính toán trợ lực ly hợp mới chỉ dừng lại ở tính toán lực trợ lực mà ch−a thiết kế phần trợ lực nên ch−a hoàn thiện. - Ch−ơng trình chạy trong môi tr−ờng của phần mềm Matlab 5.3, tuy đây là phần mềm sẵn có và sử dụng t−ơng đối thuận tiện nh−ng phải cài đặt phần mềm này mới chạy đ−ợc. - 158 -
14. Ch−ơng Vi. Tính toán khung ôtô I. Đặt vấn đề 1.1. Tổng quát Khung ôtô dùng để đỡ các cụm nằm trên nó và để giữ các cụm ở những vị trí t−ơng quan với nhau. Khung phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Có độ bền lâu t−ơng ứng với tuổi thọ của ôtô. - Có độ cứng vững tốt để cho biến dạng của khung không làm ảnh h−ởng đến điều kiện làm việc của các cụm và các cơ cấu của ôtô. - Có hình dạng thích hợp đảm bảo tháo lắp dễ dàng các cụm 1.2. Mục đích Hiện nay việc tính toán khung cũng nh− tính toán vỏ ôtô có thể đ−ợc thực hiện nhờ ph−ơng pháp phần tử hữu hạn. Tuy nhiên đây là một ph−ơng pháp còn t−ơng đối phức tạp và cần nhiều phần mềm chuyên dụng để tính toán. Trong điều kiện hiện có thì việc tính toán khung bằng các ph−ơng pháp truyền thống về mặt lý thuyết vẫn có thể chấp nhận đ−ợc, tuy nhiên khối l−ợng và thời gian tính toán còn lớn. Bởi vậy, mục đích của ch−ơng trình tính khung này là tổng hợp các công thức tính toán truyền thống và xây dựng ch−ơng trình tính toán dựa trên các công thức đó. 1.3. Giả thiết tính toán: Khi xe chạy trên đ−ờng, khung sẽ chịu biến dạng tổng hợp uốn và xoắn. Bởi vậy khi tính bền khung phải tính bền theo uốn và theo xoắn Khi tính toán bền uốn khung có một số giả thiết sau: - Tính khung trong tr−ờng hợp chịu tải trọng tĩnh. - Chỉ xét đến phần trọng l−ợng đ−ợc treo của ôtô gây uốn khung, bỏ qua hiện t−ợng xoắn do trọng l−ợng của các thành phần tải trọng lệch so với đ−ờng tâm khung. - Các cụm, các bộ phận là những tải trọng tập trung có điểm đặt lực tại tâm các cụm, tải trọng thùng xe phân bố đều theo chiều dài thùng. - Khi tính toán khung xe ta giả thiết chỉ xét khung trong tr−ờng hợp một dầm chịu lực nhằm tăng hệ số dự trữ bền. Tính khung theo xoắn chủ yếu theo chế độ tải trọng khi ôtô chạy trên điều kiện đ−ờng xấu nhất (khi đi qua hố, rãnh, đất thụt) tốc độ của ôtô bị hạn chế và khung bị vặn xoắn nhiều. Các giả thiết tính toán bền xoắn khung - Theo ph−ơng pháp tính khung theo xoắn gần đúng dựa trên cơ sở là khung ôtô loại có hai dầm dọc có độ cứng khi xoắn kém hơn uốn rất nhiều lần. - Khi khung bị xoắn biến dạng uốn xà dọc bé và so với biến dạng xoắn trong nhiều tr−ờng hợp có thể bỏ qua. Ng−ời ta coi gần đúng rằng góc xoắn mỗi một phần tử thiết kế khung tỷ lệ với độ dài khung. - 159 -
15. II. Các b−ớc tính toán: Qui trình tính toán kiểm bền khung gồm các b−ớc sau: - Xác định các tải trọng đặt lên khung - Tính phản lực tại vị trí lắp đặt hệ thống treo - Vẽ biểu đồ nội lực tác dụng lên khung, xác định vị trí nguy hiểm chịu lực tổng hợp lớn. - Kiểm tra bền uốn khung tại tiết diện nguy hiểm - Kiểm tra bền xoắn khung 2.1. Xác định các tải trọng đặt lên khung z P i i P b Pkn Pdc Pcb Phs Pnl Pcd q T O1 O2 R R T1 RT2 RS1 S2 RT R l1 S l2 Hình 2.1. Tải trọng tác dụng lên khung Thông th−ờng, xe tải có các tải trọng đặt lên khung sau: - Ba đờ xóc: Pb - Két n−ớc: Pkn - Động cơ, cụm ly hợp: Pdc - Ca bin: Pcb - Hộp số: Phs - Các đăng: Pcd - Thùng hàng (coi nh− tải trọng phân bố đều trên suốt chiều dài thùng): qT 2.2. Tính các phản lực tại vị trí lắp đặt hệ thống treo Để tính các phản lực tại vị trí lắp đặt hệ treo, chúng ta phải xác định đ−ợc vị trí (toạ độ) của các tải trọng đặt lên khung và vị trí lắp đặt hệ treo theo nguyên tắc sau: - 160 -
16. - Tại các vị trí có tải trọng tập trung, giá trị của phần tử Pi = giá trị tải tập trung - Tại các vị trí không có tải trọng tập trung, Pi = 0 - Tải trọng phân bố qT của thùng hàng có thể coi nh− một tập hợp các tải trọng tập trung có giá trị qT trên dọc chiều dài thùng hàng. Khi tính toán có thể giả thiết rằng khung đ−ợc đặt trên 2 gối tựa t−ơng ứng với toạ độ của cầu tr−ớc và cầu sau (O1 và O2 nh− trên hình vẽ). Phản lực tác dụng lên hệ thống treo tr−ớc RT đ−ợc phân ra thành 2 phản lực RT1 = RT2 = RT/2 và phản lực tác dụng lên hệ thống treo sau RS đ−ợc phân ra thành 2 phản lực RS1 = RS2 = RS/2. Xét cân bằng mômen tại điểm O2 ta tính đ−ợc RT theo công thức: n ∑ Pi (z i − l 2 ) i=1 R T = (kG) (6.1) l1 − l 2 T−ơng tự RS đ−ợc tính theo công thức: n ∑ Pi (z i − l1 ) i=1 R S = (kG) (6.2) l 2 − l1 Trong đó: n: số l−ợng tải trọng zi: toạ độ của tải trọng thứ i Pi: Giá trị của tải trọng thứ i (kG) 2.3. Vẽ biểu đồ nội lực tác dụng lên khung, xác định vị trí nguy hiểm chịu lực tổng hợp lớn. Khung chịu lực cắt Qy và mômen uốn Mx. Tại vị trí zi, lực cắt Qy có thể tính gần đúng theo công thức: i Q yi = ∑ Pk (kG) (6.3) k=1 Tại vị trí zi, mômen uốn Mx có thể tính gần đúng theo công thức: i M xi = ∑ Pk z k (kGcm) (6.4) k=1 Sau khi đã xác định đ−ợc Qy và Mx, chúng ta hoàn toàn có thể vẽ đ−ợc biểu đồ nội lực tác dụng trên khung, từ đó xác định đ−ợc các vị trí nguy hiểm của khung. 2.4. Kiểm tra bền uốn khung tại tiết diện nguy hiểm ứng suất uốn của dầm dọc: M u()z 2 σ x = (kG/cm ) (6.5) Wu Trong đó: Wu : Mô men chống uốn tại mặt cắt đang xét - 161 -
17. Thông th−ờng khung đ−ợc có kết cấu từ thép chữ U có các thông số kích th−ớc mặt cắt ngang là h , b, t (hình 6.2) t h b Hình 6.2. Các kích th−ớc mặt cắt ngang của dầm th Khi đó: W = (h + 6.b) (cm3) (6.6) u 6 ứng suất uốn ngang của dầm dọc: Q y 2 σ y = .y (kG/cm ) (6.7) J x Trong đó: y : Khoảng cách từ tâm tiết diện tới điểm tính ứng suất (m) Jx : Mô men quán tính mặt cắt ngang: t.h 2 J = (h + 6.b) (cm4) (6.8) x 12 ứng suất tổng hợp của dầm dọc: 2 2 2 σ th = σ x + σ y (kG/cm ) (6.9) ứng suất uốn cho phép của dầm dọc đ−ợc tính theo công thức: σ ch 2 []σ u = (kG/cm ) (6.10) 1,15(k d + 1) Trong đó: [σu]: ứng suất uốn cho phép của vật liệu kd : hệ số dự trữ tính đến tải trọng động. kd = 2,5 ữ 8,5 σch : Giới hạn chảy của vật liệu. 2 Với thép 35: σch = 850 MPa = 8500 (kG/cm ) 2.5. Kiểm tra bền xoắn khung ứng suất xoắn khung đ−ợc tính theo công thức: - 162 -
18. θ.G τ = .ρ (kG/cm2) (6.11) x L Trong đó: G: Mô đun đàn hồi tr−ợt khi xoắn vật liệu G = 8.103 (kG/cm2) L: chiều dài cơ sở của xe ρ: Toạ độ quạt ở mép ngoài mặt cắt ngang của dầm tới tâm tiết diện ngang của dầm. Với mặt cắt ngang của dầm chứ U, ρ đ−ợc tính theo công thức: 2 h 2 ⎡b − t hbt ⎤ ρ = + ⎢ + ⎥ (cm) (6.12) 4 ⎣ 2 2()hb − (h − 2t)(b − t) ⎦ θ: góc xoắn xà ngang đ−ợc tính theo công thức: l θ = n .α (rad) (6.13) L Trong đó: ln: Chiều dài xà ngang (cm) L: Chiều dài cơ sở của xe (cm) α : Góc xoắn trên chiều rộng cơ sở B, góc này đ−ợc xác định theo góc quay t−ơng đối của hai xà ngang lấy ngay trên cầu ôtô. Ta coi xe ở trạng thái xoắn khung xấu nhất, tức là khi một bên nhíp đã bị nén đến mức chạm ụ hạn chế của hệ thống treo và lấy khoảng dịch chuyển của nhíp tới ụ hạn chế bằng htmax nh− hình vẽ 6.3. tmax h α B Hình 6.3. Góc xoắn trên chiều rộng cơ sở Nh− vậy, α đ−ợc tính theo công thức: α = artg(hmax/B) (rad) (6.14) hmax: khoảng dịch chuyển lớn nhất của nhíp (cm) B: chiều rộng cơ sở của xe (cm) - 163 -