thiết kế hệ thống phanh ô tô

1 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải LỜI NÓI ĐẦU Nền kinh tế nước ta ngày hội nhập sâu với kinh tế giới Nhu cầu chuyển tải, vận chuyển hàng hóa người ngày tăng cao tăng dần theo năm Để đáp ứng nhu cầu ngành giao thơng vận tải phải có đủ sức có đủ tầm, có chiến lược vận tải đa dạng từ đường sắt, đường bộ, đường biển lẫn đường hàng không lưu thơng hàng hóa, người kinh tế thị trường Làm điều cần phải có đội ngũ cán bộ, kĩ sư chuyên nghiệp có trình độ cơng nghệ cao Trong dạng vận tải vận tải đường đóng vai trị quan trọng, xun suốt có tính động cao đáp ứng điều kiện kinh tế Làm điều phương tiện vận tải đường (chủ yếu xe ô tô) phải thiết kế tốt để vận tải Các cán kĩ sư ngành phải đào tạo trang bị kĩ thực tế tiếp thu công nghệ giới đáp ứng yêu cầu vận tải ngày tăng Đang sinh viên em nhận nhiệm vụ thực đồ án Thiết kế tơ Mà cụ thể Tính tốn thiết kế hệ thống phanh ô tô trường Đại Học Bách Khoa - Đại Học Đà Nẵng Nhu cầu vận chuyển ngày tăng tốc độ tơ ngày phải cao, để đảm bảo an tồn cho người hàng hóa hệ thống phanh tơ quan trọng cần thiết Với kiến thức học kiến thức thực tế hướng dẫn giáo viên hướng dẫn Nguyễn Việt Hải giúp em hoàn thành đồ án thời gian quy định Tuy nhiên trình làm đồ án khơng tránh khỏi sai sót mong thầy dẫn thêm để đồ án sau hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Việt Hải thầy cô giáo mơn bạn giúp em hồn thành đồ án Đà Nẵng, ngày tháng 05 năm 2022 Sinh viên thực Phạm Như Thiên Định Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Contents CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ I Công dụng yêu cầu hệ thống phanh ôtô Công dụng hệ thống phanh ôtô Yêu cầu hệ thống phanh ôtô II .Phân loại hệ thống phanh ôtô Phân loại theo kết cấu cấu phanh Phân loại theo hình thức dẫn động phanh 11 III Phương án thiết kế hệ thống phanh 21 Cơ cấu phanh 21 Dẫn động phanh 22 CHƯƠNG II TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU 24 I Số liệu cho trước 24 II Tính tốn xác định thơng số cấu phanh 24 Momen phanh yêu cầu cấu phanh 24 24 Hệ số phân bố lực phanh lên trục bánh xe 26 III Moment phanh cấu phanh sinh lực ép yêu cầu 27 Moment phanh cấu phanh cầu trước sinh 27 Moment phanh cấu phanh cầu sau sinh 30 IV Tính toán xác định bề rộng má phanh: 30 V Tính tốn kiểm tra thông số liên quan khác cấu phanh: 32 Tính tốn kiểm tra cơng trượt riêng: 32 Tính tốn kiểm tra nhiệt độ hình thành cấu phanh: 33 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN – THIẾT KẾ DẪN ĐỘNG PHANH 35 I Hành trình dịch chuyển đầu piston xylanh công tác cấu ép 35 II Đường kính xylanh xylanh cơng tác 35 Đường kính xylanh cơng tác 35 Đường kính xylanh 36 III Hành trình dịch chuyển piston xylanh 37 IV Hành trình tỷ số truyền bàn đạp phanh 38 Tỷ số truyền bàn đạp ibd 38 Hành trình bàn đạp Sbd 39 V Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp chưa có trợ lực 39 VI Lực trợ lực cần thiết trợ lực 40 VII Đường kính xylanh bầu trợ lực 41 CHƯƠNG IV: MÔ TẢ CHI TIẾT KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH THIẾT KẾ 43 I Cơ cấu phanh 43 Phần tử ma sát 44 Cơ cấu ép 45 Bộ phận điều chỉnh khe hở 46 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải II Bộ phận dẫn động phanh 47 Xylanh 47 Bộ trợ lực chân không 48 III Phanh dừng 50 Cấu tạo nguyên lý hoạt động phanh tay bố trí bánh xe phía sau 50 Hệ thống dẫn động phanh 50 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ I Công dụng yêu cầu hệ thống phanh ôtô Công dụng hệ thống phanh ôtô Hệ thống phanh dùng để: - Giảm tốc độ ôtô dừng hẳn đến tốc độ cần thiết - Ngồi ra, hệ thống phanh cịn có nhiệm vụ giữ cho ơtơ đứng n chỗ mặt dốc nghiêng hay mặt đường ngang Với công dụng vậy, hệ thống phanh hệ thống đặc biệt quan trọng: - Nó đảm bảo cho ơtơ chuyển động an tồn chế độ làm việc - Nhờ phát huy hết khả động lực, nâng cao tốc độ suất vận chuyển xe máy Yêu cầu hệ thống phanh ôtô Hệ thống phanh cần đảm bảo yêu cầu sau: - Làm việc bền vững, tin cậy - Có hiệu phanh cao phanh đột ngột với cường độ lớn trường hợp nguy hiểm - Phanh êm dịu trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi an toàn cho hành khách hàng hóa - Giữ cho ơtơ đứng yên cần thiết, thời gian không hạn chế - Đảm bảo tính ổn định điều khiển ơtơ phanh - Khơng có tượng tự phanh bánh xe dịch chuyển thẳng đứng quay vòng - Hệ số ma sát má phanh với trống phanh cao ổn định điều kiện sử dụng - Có khả nhiệt tốt - Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ II GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Phân loại hệ thống phanh ôtô - Theo vị trí bố trí cấu phanh: phanh bánh xe phanh truyền lực - Theo dạng phận tiến hành phanh gồm có: + Hệ thống phanh với cấu phanh guốc + Hệ thống phanh với cấu phanh đĩa + Hệ thống phanh với cấu phanh dải - Theo dẫn động phanh gồm có: + Hệ thống phanh dẫn động khí + Hệ thống phanh dẫn động thủy lực + Hệ thống phanh dẫn động khí nén + Hệ thống phanh dẫn động liên hợp khí nén- thủy lực + Hệ thống phanh điện từ - Theo công dụng: + Hệ thống phanh dừng (phanh tay) + Hệ thống phanh (phanh chân) - Theo khả chống bó cứng bánh xe phanh, có hệ thống phanh với chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS) Phân loại theo kết cấu cấu phanh a) Cơ cấu phanh trống guốc a Cơ cấu phanh trống guốc loại (loại trống guốc có cấu ép xy lanh kép có hai điểm tựa cố định guốc bố trí phía): Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Hình 1.1 Cơ cấu phanh trống loại Cơ cấu phanh loại có đặc điểm kết cấu đáng ý: + Hai guốc cấu phanh có điểm tựa tâm quay cố định guốc bố trí phía cấu phanh + Hai guốc sử dụng chung cấu ép xy lanh kép (một xy lanh với hai piston thường có đường kính chiều tác dụng trái chiều nhau), nên mô-men ma sát hai guốc tạo cho tang trống khác tính chất tách/siết lực ép xy lanh kép tạo giống hoàn toàn b Cơ cấu phanh trống guốc loại (loại trống guốc có cấu ép xy lanh đơn có hai điểm tựa cố định tâm quay guốc bố trí khác nhau: Hình 1.2 Cơ cấu phanh trống guốc loại + Cơ cấu phanh có moment ma sát sinh guốc phanh Trị số moment không thay đổi xe chuyển động lùi, cấu phanh có cường độ ma sát ma sát gọi cấu phanh cân bằng, kết cấu cụ thể loại cấu profin cam ép đối xứng nên guốc phanh có dịch chuyển góc + Để điều chỉnh khe hở trống phanh guốc phanh có bố trí cấu trục vít, bánh vít nhằm thay đổi vị trí cam ép chốt lệch tâm điểm dặt cố định c Cơ cấu phanh trống guốc loại – cường hóa (loại trống guốc có cấu ép xylanh kép cường hóa): Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Hình 1.3 Cơ cấu phanh trống guốc loại (loại cường hóa) Cơ cấu phanh loại có đặc điểm sau: + Đầu hai guốc sử dụng chung xy lanh kép để tạo lực ép cho hai guốc + Đầu hai guốc nối với cường hóa tùy động + Mỗi guốc cấu phanh có thêm tâm quay tùy động bố trí phía với xy lanh kép Do tính chất cường hóa song song với phương lực ép P nên lực tác dụng lên guốc song song d Cơ cấu phanh trống guốc loại (loại trống guốc với cam ép): Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Hình 1.4 Cơ cấu phanh trống guốc loại (loại cam ép) Hai guốc sử dụng chung cam ép kiểu hành trình nâng để tạo lực ép cho hai guốc b) Cơ cấu phanh đĩa Cơ cấu phanh loại đĩa thường sử dụng ôtô du lịch (chủ yếu bánh trước) Gần loại phanh bắt đầu sử dụng số ôtô vận tải chở khách Phanh đĩa có loại: kín, hở, đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay, vòng ma sát quay Đĩa đĩa đặc, đĩa có xẻ rãnh thơng gió, đĩa lớp kim loại hay ghép hai kim loại khác Trên ôtô sử dụng chủ yếu loại đĩa quay dạng hở, dùng loại vỏ quay Có hai phương án lắp ghép má kẹp: lắp cố định lắp tùy động kiểu bơi - Phương án lắp cố định có độ cứng vững cao, cho phép sử dụng lực dẫn động lớn Tuy điều kiện làm mát kém, nhiệt độ làm việc cấu phanh cao Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Hình 1.5 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định 1- Má phanh; 2- Má kẹp; 3- Piston; 4- Vịng làm kín; 5- Đĩa phanh - Để khắc phục kiểu lắp má kẹp cố định dùng kiểu má kẹp tuỳ động Má kẹp làm tách rời hay liền với xi lanh bánh xe trượt chốt dẫn hướng cố định Kết cấu có độ cứng vững thấp Khi chốt dẫn hướng bị biến dạng, mòn rỉ làm cho má phanh mịn khơng đều, hiệu qủa phanh giảm gây rung động Tuy có xi lanh thủy lực với chiều dài lớn gấp đôi, nên điều kiện làm mát tốt hơn, dầu phanh nóng hơn, nhiệt độ làm việc giảm 30  50 oC Ngồi cịn cho phép dịch sâu cấu phanh vào bánh xe Nhờ giảm cánh tay địn tác dụng lực cản lăn trụ quay đứng bánh xe dẫn hướng 10 Đồ Án Thiết Kế Ô Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Hình 1.6 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động - xylanh cố định Đĩa phanh; 2.Má kẹp; Đường dầu; Piston; Thân xi lanh; Má phanh Hình 1.7 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động - xylanh bố trí kẹp Má kẹp; Piston; Chốt dẫn hướng; Đĩa phanh; Má phanh - Ưu điểm so với cấu phanh trống - guốc: + Có khả làm việc với khe hở nhỏ 0,05  0,15 mm nên nhạy, giảm thời gian chậm tác dụng cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động + Áp suất phân bố bề mặt má phanh, má phanh mịn + Bảo dưỡng đơn giản điều chỉnh khe hở 10 37 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Dc   d k2min d k2max  +    0, 75 1,5  (3-4) + dkmin giá trị nhỏ đường kính xylanh công tác [m] + dkmax giá trị lớn đường kính xylanh cơng tác [m] + 0,75 1,5 hệ số thực nghiệm nêu 0,0272 0,75 Dc=√ ∗ ( + 0,0292 1,5 ) ≈ 0,03[m] Đường kính xylanh điều khiển trợ lực lấy ddk=Dc= 30 [mm] Hình 3.2 Đường kính xylanh III Hành trình dịch chuyển piston xylanh Piston có nhiệm vụ truyền lực từ bàn đạp trợ lực phanh để tạo áp suất cao hệ thống phanh Áp suất cao hệ thống bắt đầu hình thành tất khe hở hệ thống phanh khắc phục, nên hành trình dịch chuyển piston xylanh h[mm] xác định:   x n d 2 x n d  d2 h =   12 + 22  + 1 +  +  dk dk2  Dc Dc    Dc   K  (3-5) Trong đó: + x1, x2 hành trình dịch chuyển piston cơng tác cấu phanh trước/ sau x1=x2=3[mm]; số theo thống số x để xác định số lượng piston cấu phanh + n1,n2 tương ứng số lượng trục bánh xe cầu trước/sau Với xe tải n1=n2=1 37 38 Đồ Án Thiết Kế Ô Tô GVHD: TS Nguyễn Việt Hải + d1, d2 đường kính xylanh cơng tác cấu phanh trước/sau Ta có d1=27[mm]; d2=29[mm] Chỉ số bên ngồi ngoặc đơn xác định có cấu phanh trục bánh xe trước/sau + ddk đường kính xylanh điều khiển đóng mở van trợ lực phanh Ta có ddk=30[mm] + 1 ,  khe hở thông dầu xylanh trạng thái khơng phanh với dịng trước/sau Có thể chọn: 1 =  = 1,5 [mm] +  dk khoảng dịch chuyển piston trợ lực để điều khiển đóng mở van trợ lực Chọn δdk=1[mm] Cịn K hệ số tính đến độ đàn hồi hệ thống Thông thường K=1,05 - 1,07 Chọn K=1,07 ℎ = (( ∗ ∗ ∗ 272 ∗ ∗ ∗ 292 302 ) ∗ 1,07 + ) ∗ + 1.5 + 1.5 + ∗ 302 302 302 = 26,68 [𝑚𝑚] IV Hành trình tỷ số truyền bàn đạp phanh Tỷ số truyền bàn đạp ibd Đòn bàn đạp phanh có nhiệm vụ truyền lực đạp lái xe lên piston xylanh Vì dịch chuyển đầu bàn đạp xác định: S bd = (h +  K ).ibd (3-6) Trong đó: + h hành trình dịch chuyển piston xylanh chính[mm] + δ khe hở cần thiết cần đẩy piston xylanh chính[mm] Đối với ơ-tơ tải [Sbd] = 170 - 180 [mm]; chọn [Sbd] =180[mm] khe hở δ=0,5[mm] ta có tỷ số truyền bàn đạp: 𝑖𝑏𝑑 = 180 = 6,61 (26,68 + 0,5 ∗ 1,07 38 39 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Hành trình bàn đạp Sbd Hành trình bàn đạp phanh thực tế Sbd khơng xét đến lượng mịn δm (tức δm=0) tính: S bd = (h* +  K ).ibd (3-7) Với δm=0 x= 1[mm], ta có: ∗ ∗ ∗ 272 ∗ ∗ ∗ 292 302 ℎ = (( + ) ∗ + 1,5 + 1,5 + ∗ ) ∗ 1,07 302 302 30 ∗ = 10,98 [𝑚𝑚] Nên Sbd= (10,98+0,5.1,07)*6,61= 76,11[mm] Theo cơng thức tính hành trình ta tính hành trình làm việc cho khe hở không, tức là: δ1= δ2= δdk= δm= δ=0 ℎ∗∗ = (( ∗ ∗ ∗ 272 ∗ ∗ ∗ 292 + ) ∗ 2) ∗ 1,07 = 7,47 [𝑚𝑚] 302 302 Slv=h**.ibd=7,47*6,61 = 49,36[mm] Ta có tỷ số hành trình thực tế bàn đạp Sbd so với hành trình làm việc bàn đạp Slv: 𝐾𝑏𝑑/𝑙𝑣 = 𝑆𝑏𝑑 76,11 = = 1,54 𝑆𝑙𝑣 49,36 So với tỷ số kinh nghiệm nằm khoảng 1,4-1,6 phù hợp V Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp chưa có trợ lực Lực cần thiết phải tác dụng lên bàn đạp (khi chưa tính đến trợ lực) để thực trình phanh khẩn cấp với lực phanh lớn yêu cầu sau:  Dxl2 pd Pbd  4.ibd bd  xl (3-8) Trong đó: + Dxl đường kính xylanh cung cấp dầu cho xylanh cơng tác Khi khơng có trợ lực dùng kiểu trợ lực trực tiếp Dxl Dc + pd áp suất làm việc dầu hệ thống, pd=10[MN/m2] 39 40 Đồ Án Thiết Kế Ô Tô GVHD: TS Nguyễn Việt Hải + ηbd , ηxl hiệu suất bàn đạp hiệu suất piston-xylanh, kể đến tổn thất truyền từ bàn đạp đến piston xylanh hiệu suất thủy lực ηd đến tổn thất truyền lực ma sát piston với xylanh chính, ta chọn theo kinh nghiệm sau: ηbd=0,85 - 0,9; chọn ηbd=0,9 ηxl=0,92 - 0,95; chọn ηxl=0,95 Ta có lực đạp cần thiết chưa tính đến trợ lực: 𝑃𝑏𝑑 ≥ 𝜋 ∗ 0,032 ∗ 10 ∗ 106 = 1251 [𝑁] ∗ 6,61 ∗ 0,9 ∗ 0,95 Giá trị tính tốn lực bàn đạp so với yêu cầu cho phép nhằm đảm bảo điều khiển nhẹ nhàng cho lái xe ô-tô tải nằm khoảng [Pbd] = 300 -500 [N] cần thiết phải có trợ lực VI Lực trợ lực cần thiết trợ lực Khi có phận trợ lực (trực tiếp gián tiếp) cơng thửc tổng qt tính lực cần thiết phải có để thực q trình phanh khẩn cấp với lực phanh lớn yêu cầu sau:  Dxl2 pd Pbd ibd bd + Ptl itl tl  4. xl (3-9) Trong đó: + itl tỷ số truyền khuếch đại lực, tính từ xylanh trợ lực (trợ lực chân khơng trợ lực khí nén) đến piston xylanh cung cấp dầu cho xylanh công tác +ηtl hiệu suất phận trợ lực, kể đến tổn thất truyền lực tính từ xylanh trợ lực đến xylanh cung cấp dầu cho xylanh công tác + Trong trường hợp sử dụng trợ lực trực tiếp itl=1 cịn hiệu suất ηtl chọn 0,95 Lực bàn đạp cần phải tác dụng trường hợp có trợ lực chọn theo giới hạn nhỏ [Pbd]= 300[N] Khi lực yêu cầu trợ lực Ptl xác định: 40 41 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải   Dxl2 pd  − [ Pbd ].ibd bd   4. xl  Ptl   itl tl (3-10) 𝜋 ∗ 0,032 ∗ 10 ∗ 106 ( − 300 ∗ 6,61 ∗ 0,9) ∗ 0,95 𝑃𝑡𝑙 ≥ = 5954 [𝑁] ∗ 0,95 VII Đường kính xylanh bầu trợ lực Để giảm nhẹ lực điều khiển phanh cho hệ thống phanh Với xe tải nhỏ thường dùng trợ lực kiểu chân không với độ chênh lệch chân khơng p=(0,05÷0,065) [MN/m2] Ta chọn p= 0,065 [MN/m2] Lực trợ lực tạo nhờ nguyên lí chênh lệch áp suất hai màng ngăn bầu trợ lực xác đinh sau: Ptl =  Db2 p (3-11) Suy đường kính bầu trợ lực Db: Db = 𝐷𝑏 = √ 4.Ptl  p (3-12) ∗ 5954 = 0,34 [𝑚] = 340 [𝑚𝑚] 𝜋 ∗ 0,065 ∗ 106 Kích thước bầu trợ lực loại xe thường nằm khoảng từ 200 - 400 [mm] 41 42 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Hình 3.3 Đường kính xylanh bầu trợ lực 42 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ 43 GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Chương 4: MÔ TẢ CHI TIẾT KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH THIẾT KẾ I Cơ cấu phanh - Bộ phận cấu phanh phận trực tiếp tạo lực cản hoạt động theo nguyên lý ma sát Trong trình động tơ biến thành nhiệt cấu phanh tiêu tán môi trường - Bộ phận cấu phanh gồm chi tiết chính: + Các phần tử ma sát + Cơ cấu ép Hình 4.1 Cơ cấu phanh trước 1-Lị xo hồi vị guốc phanh; 2- Lò xo hồi vị piston; 3- Vịng làm kín; 4- Chốt tỳ; 5- Piston; 6- Xylanh; 7- Bộ phân che kín; 8- Guốc phanh; 9- Cam lệch tâm; 10- Má Phanh 43 44 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Hình 4.2 Cơ cấu phanh sau 1-Lò xo hồi vị; 2- Bộ phận che kín; 3- Chốt tỳ; - Piston; - Vịng làm kín; -Lỗ xả khí; - Lò xo hồi vị Piston; 8- Xy lanh; - Vành điều chỉnh ; 10 – Cần kéo guốc phanh; 11 - Cần điều chỉnh tự động; 12 - Má phanh; 13 - Lò xo hồi vị đòn ép; 14 - Cáp kéo; 15 - Mâm phanh; 16 - Guốc phanh Phần tử ma sát a) Guốc phanh - Guốc phanh xe bus dập phần thép hàn nối lại Các guốc phanh loại hàn – dập có khối lượng nhỏ, tính cơng nghệ cao, ngồi cịn có độ đàn hồi lớn, tạo điều kiện làm đồng áp suất bề mặt má phanh - Guốc phanh thường làm hai gân tăng cứng, đầu nối lề với mâm phanh nhờ chốt quay, đầu tỳ vào cấu ép qua chốt tỳ hay thép chịu mài mòn - Đinh tán chế tạo vật liệu mềm: nhôm - Vành ma sát chế tạo từ phương pháp ép định hình hổn hợp sợi atsbet với chất phụ gia ZnO, minium sắt chất kết dính như: Cao su, dầu thực vật, dầu khoáng hay nhựa tổng hợp 44 45 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải - Chốt quay thường chế tạo thép 45 tơi cao tần - Trong tính tốn thiết kế cho má phanh Ta tính bề rộng má phanh Theo kết tính tốn bề rộng má phanh b = 55 [mm] Hình 4.3 Bề rộng má phanh b) Trống phanh - Trống phanh phải có bề mặt cứng để chịu mài mịn, có độ bền vật liệu tốt, nhiệt dung lớn, nên trống phanh thường đúc gang xám hay hợp kim với nguyên tố, như: Niken, Đồng, Titan - Mặt trống thường làm gân dày để tăng độ cứng tăng diện tích tản nhiệt - Trong tính tốn thiết kế cho trống phanh Ta tính bán kính trống phanh Theo kết tính tốn bán kính trống phanh rt = 140 [mm] c) Mâm phanh - Chi tiết dạng đĩa, dập từ thép hay đúc gang bắt chặt với dầm cầu nhờ bu lông - Đây chi tiết đơn giản quan trọng lắp đặt định chi tiết khác cấu phanh Cơ cấu ép - Cơ cấu ép xi lanh thủy lực gọi xi lanh xi lanh bánh xe, có kết cấu đơn giản, dể bố trí 45 46 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải - Thân xi lanh chế tạo gang xám, bề mặt làm việc mài bóng - Piston chế tạo hợp kim nhơm, phía ngồi có ép chốt thép làm chổ tỳ cho guốc phanh - Xi lanh làm kính vịng hay nút cao su Hình 4.4 Kết cấu xylanh kép 1- Bộ phận che kín; 2- Chốt tỳ; 3- Piston;4- Vịng làm kín;5- Xylanh;6- Lò xo hồi vị Bộ phận điều chỉnh khe hở - Bộ phận điều chỉnh khe hở có nhiệm vụ điều chỉnh lại khe hở trống phanh má phanh, làm cho hành trình tự khơng lớn Ảnh hưởng đến hiệu phanh - Bộ phận gồm chi tiết: + Cam lệch tâm + Cần điều chỉnh tự động a) Cam lệch tâm - Cam lệch tâm dùng để điều chỉnh khe hở má phanh trống phanh Trong thời gian dài hoạt động Thì khoảng cách trống phanh má pha tăng lên, không điều chỉnh lại khoảng cách này, ảnh hưởng đến hiệu phanh 46 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ 47 GVHD: TS Nguyễn Việt Hải - Cam lệch tâm làm từ vật liệu thép C45 có khả chịu nén chịu kéo tốt b) Cần điều chỉnh tự động - Cũng giống cam lệch tâm, cần điều chỉnh tự động dùng để điều chỉnh khe hở trống phanh má phanh Và cấu điều chỉnh tự động điều chỉnh tay (hình 4.2) - Cần điều chỉnh làm từ vật liệu thép C45 II Bộ phận dẫn động phanh - Dùng để điều khiển cấu phanh - Bộ phận dẫn động phanh có chi tiết chính: + Xynh lanh + Bầu trợ lực chân khơng Xylanh - Xylanh nơi chứa dầu thủy lực từ bình chứa dầu đưa xuống để chuẩn bị cho trình phanh Xylanh làm từ vật liệu gang xam - Tạo áp suất làm việc hay áp suất điều khiển cần thiết - Đảm bảo lượng dầu cung cấp cho toàn hay phần hệ thống - Trong tính tốn thiết kế xylanh Ta tính đường kính xylanh Theo kết tính tốn đường kính xylanh trước/sau 30 [mm] 30 [mm] Xi lanh kép – hai khoang dạng phát triển đơn giản kết cấu xi lanh đơn cách chia hai xi lanh thành hai phần nhờ piston trung gian Bởi kết cấu hình 4.5 bầu chứa dầu khoang xi lanh nối với lỗ, vừa lỗ thơng vừa lổ bù bố trí phía sau phớt cao su 47 48 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Hình 4.5 Kết cấu xylanh 1-Piston sơ cấp; 2- Chốt tỳ ; 3- Phớt làm kín ; 4- Lị xo phớt làm kín ; 5- Lị xo hồi vị piston ; 6- Piston thứ cấp ; 7- Vịng tỳ ; 8- Xy lanh Bộ trợ lực chân không - Là phận cho phép lợi dụng độ chân không đường nạp động để tạo lực tác dụng lên dẫn động hổ trợ cho người lái - Các phận trợ lực chân không : + Buồng hay xi lanh sinh lực để tạo lực tác dụng dẫn động phanh + Cơ cấu tỉ lệ : đảm bảo quan hệ tỷ lệ thuận lực tác dụng lên bàn đạp, hành trình bàn đạp hay lực phanh + Các van chân không khơng khí Bộ trợ lực hình 4.6 làm việc sau : Khi chưa sử dụng phanh, tác đụng lò xo hồi vị, van điều khiển mở thơng rãnh khơng khí, độ chân không hai buồng A B độ chân không đường ống nạp từ bơm chân không Độ chênh áp hai mặt màng tác động khơng cịn, lị xo hồi vị đẩy màng tác động , ty đẩy piston thủy lực phía bên phải buồng B, Dầu trợ lực phanh xi lanh khơng có áp lực phanh Khi người đạp phanh thơng qua ty đẩy, van điều khiển đóng kín rãnh thông A-B ngăn cách buồng B nối với độ chân khơng ống nạp ( có áp suất thấp 48 49 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải khơng khí) với buồng A, Sau mở rộng buồng A với khơng khí có áp suất cao buồng B Sự chênh lệch áp suất tạo nên lực cường hóa nén lị xo, đẩy màng tác động, cần đẩy tăng áp lực piston xilanh thực q trình phanh Khi thơi phanh lò xo hồi vị đẩy màng tác động , cần đẩy piston ty đẩy bàn đạp vị trí ban đầu Van điều khiển thơng rãnh A-B làm chênh áp Bộ trợ lực trở trạng thái khơng phanh Hình 4.6 Kết cấu trợ lực chân không 1- Màng piston; 2- Van điều khiển; 3- Bọc bảo vệ; 4- Lọc khơng khí; 5- Cần đẩy; 6- Piston; 7- Tấm cao su tỷ lệ 49 50 III Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Phanh dừng Cấu tạo nguyên lý hoạt động phanh tay bố trí bánh xe phía sau Trên số tơ ô tô buýt người ta sử dụng cấu phanh bánh xe phía sau làm phanh dừng Ở cấu phanh phần dẫn động thuỷ lực phanh chân cịn có thêm chi tiết cấu phanh dừng (hình 4.2) Cần kéo guốc phanh đầu liên kết lề với phía guốc phanh, đầu liên kết với cáp dẫn động Bộ phận điều chỉnh khe hở phanh đầu với cần điều chỉnh tự động guốc phanh đầu với guốc phanh lại Khi điều khiển phanh tay thông qua hệ thống dẫn động, cáp dẫn động kéo đầu cần kéo guốc phanh quay quanh liên kết lề với phía guốc phanh bên phải Thông qua cần kéo guốc phanh mà lực kéo đầu dây cáp dẫn động chuyển thành lực đẩy từ chốt lề vào guốc phanh bên phải lực đẩy từ phận điều chỉnh khe hở vào điểm tựa guốc phanh bên trái Do hai guốc phanh bung ơm sát trống phanh thực phanh bánh xe Hệ thống dẫn động phanh Để điều khiển cấu phanh hoạt động cần phải có hệ thống dẫn động Hệ thống dẫn động cấu phanh tay loại thơng thường bao gồm: cần kéo (hình 4.9a); dây cáp địn trung gian (hình 4.9b) Hình 4.7 Hệ thống dẫn động phanh dừng 50 51 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hoàng Việt (1998), Kết cấu tính tốn ơtơ, Tài liệu lưu hành nội khoa khí - Đại Học Đà Nẵng [2] Lê Văn Tụy (2010), Tính tốn thiết kế hệ thống phanh ơtơ, Khoa khí giao thông – Đại học bách khoa Đà Nẵng 51 ... HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ I Công dụng yêu cầu hệ thống phanh ? ?tô Công dụng hệ thống phanh ? ?tô Hệ thống phanh dùng để: - Giảm tốc độ ? ?tô dừng hẳn đến tốc độ cần thiết - Ngồi ra, hệ thống phanh cịn...2 Đồ Án Thiết Kế Ơ Tơ GVHD: TS Nguyễn Việt Hải Contents CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ I Công dụng yêu cầu hệ thống phanh ? ?tô Công dụng hệ thống phanh ? ?tô ... cầu hệ thống phanh ? ?tô II .Phân loại hệ thống phanh ? ?tô Phân loại theo kết cấu cấu phanh Phân loại theo hình thức dẫn động phanh 11 III Phương án thiết kế hệ thống