ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÊN ĐỀ TÀI: Tính toán thiết kế hệ thống phanh cho ô tô du lịch 4 chỗ ngồi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÊN ĐỀ TÀI Tính toán thiết kế hệ thống phanh cho ô tô du lịch 4 chỗ ngồi Sinh viên thực hiện Phan Văn Quyết Lớp 206121 Khoá.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN MƠN HỌC TÊN ĐỀ TÀI: Tính tốn thiết kế hệ thống phanh cho tô du lịch chỗ ngồi Sinh viên thực : Phan Văn Quyết Lớp : 206121 Khoá học : 2012 – 2014 Giáo viên hướng dẫn : Đỗ Văn Cường HƯNG YÊN - 2013 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hưng Yên, ngày…/ tháng…/ năm 2013 Giáo viên hướng dẫn LỜI NÓI ĐẦU Với chế mở cửa, kinh tế đất nước để hội nhập phát triển, năm gần đất nước ta đạt nhiều thành tựu mặt đời sống xã hội Một thành tựu quan trọng q trình cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Ngành giao thơng vận tải, đặc biệt ôtô, phương tiện phục vụ hiệu q trình cơng nghiệp hoá, đại hoá, thúc đẩy phát triển kinh tế Ngành cơng nghiệp ơtơ, cịn ngành song với nhận thức đắn tầm quan trọng vủa ngành công nghiệp năm gần Đảng nhà nước có sách phù hợp thúc đẩy phát triển ngành cơng nghiệp ôtô nước, bước phát triển tiến tới sản xuất ơtơ nước ta mà không cần nhập Sau thời gian học tập em nhà trường giao cho đề tài: “ Thiết kế tính tốn hệ thống phanh xe du lịch chỗ ngồi” Em nhận thấy đề tài có tầm quan trọng địi hỏi u cầu cao Bởi với ngành cơng nghiệp ơtơ nước ta để tiến tới sản xuất việc tính toán thiết kế cụm các, tổng thành phải yêu cầu xây dựng từ bước Quá trình làm đồ án, thân cố gắng, giúp đỡ nhiệt tình thầy bạn song khả có hạn, nên đồ án khơng tránh khỏi sai xót Vì em mong bảo thầy cô bạn để đồ án em hoàn thiện Qua em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, bảo tận tình thầy Đỗ Văn Cường, thầy cô môn giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Hưng Yên ngày … /… / 2013 Sinh viên Phan Văn Quyết MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC .4 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ .4 I Công dụng, phân loại yêu cầu 1.1 Công dụng hệ thống phanh 1.2 Phân loại 1.3 Yêu cầu 2.4.2 Xây dựng họa đồ lực phanh 35 KẾT LUẬN 39 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ơ TƠ I Cơng dụng, phân loại yêu cầu 1.1 Công dụng hệ thống phanh - Đối với ô tô hệ thống phanh cụm quan trọng nhất, đảm bảo cho tơ chạy an tồn tốc độ cao Do nâng cao suất vận chuyển có công dụng sau : + Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ô tô ngừng hẳn đến tốc độ cần thiết + Hệ thống phanh dùng để giữ ô tô đứng yên độ dốc định 1.2 Phân loại - Phân loại theo mục đích sử dụng hệ thống phanh tơ: + Phanh (phanh chân) cấu phanh đặt bánh xe + Phanh dừng (phanh tay) cấu phanh đặt trục thứ cấp hộp số hộp phân phối (ô tô hai cầu chủ động) đặt bánh sau + Phanh dự phòng Phân loại theo phận hệ thống phanh : + Theo cấu phanh : - Phanh guốc - Phanh đĩa - Phanh dải + Theo dẩn động phanh : - Phanh dẫn động khí nén - Phanh dẫn động khí - Phanh dẫn động thủy lực - Phanh dẫn động điện 1.3 Yêu cầu Hệ thống phanh cần đảm bảo yêu cầu sau: + Có hiệu phanh cao tất bánh xe Tức đảm bảo quãng đường phanh ngắn phanh đột ngột trường hợp nguy hiểm Muốn có quãng đường phanh ngắn phải đảm bảo gia tốc chậm dần cực đại + Phanh êm dịu trường hợp để đảm bảo ổn định ô tô phanh + Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn + Phân bố mômen bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám phanh với cường độ + Khơng có tượng tự xiết phanh (bó cứng bánh xe) tơ chuyển động tịnh tiến hay quay vịng + Cơ cấu nhiệt tốt + Giữ tỷ lệ thuận lực bàn đạp đòn điều khiển với lực phanh bánh xe + Có khả phanh đứng thời gian dài II Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống phanh Có bốn loại sơ đồ hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực là: + Phanh dầu dòng + Phanh dầu dẫn động hai dòng.(1 dòng cầu trước, dòng cầu sau) + Phanh dầu dẫn động hai dòng chéo + Phanh dầu hai dòng tổng hợp Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh xe ô tô du lịch chỗ ngồi Phanh dầu dẫn động hai dòng (1 dòng cầu trước, dòng cầu sau) 1.1 Sơ đồ hệ thống phanh dẫn động thủy lực hai dòng chéo Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống phanh dẫn động thủy lực hai dòng chéo (một dòng cầu trước bên trái cầu sau bên phải, dòng cầu trước bên phải cầu sau bên trái) 1.2 Các hệ thống phanh dầu Xi lanh phận dẫn động phanh dầu đảm nhận chức tạo nên áp suất chất lỏng để truyền lượng điều khiển từ bàn đạp đến xi lanh cấu hãm phanh Xi lanh có hai loại : + Loại đơn có buồng : loại đặt hệ thống hai dòng phải đặt thêm chia dòng số lượng chi tiết tăng lên + Loại kép có hai buồng (Sử dụng rộng dãi xe du lịch) 1.2.1 Xi lanh phanh loại đơn + Cấu tạo - Xi lanh chế tạo thành hai ngăn, ngăn chứa dầu ngăn phần xi lanh tạo áp suất cao giữ hai ngăn thông với lỗ điều hòa Phần xi lanh, lỗ đổ dầu nút có lỗ thơng Mục đích lỗ để đảm bảo cho áp suất dầu bên xi lanh bên xi lanh - Phần xi lanh tạo áp suất gồm có van đế van lị xo 8,11 đặt đế van đĩa bơm chế tạo cao su chịu dầu Piston lồng vào cúp ben Hình 1.2 Xi lanh phanh đơn Vịng hãm Van nạp 13 Áo bảo vệ Vòng chặn Áo bảo vệ 14 dẫn Vòng đệm chắn dầu Thân bơm phanh 15 Con đội Van kiểu 10 Đầu nối 16 Lò xo kéo Vòng đệm chắn dầu 11 Lò xo trở 17 Bàn đạp Van xả 12 Piston 18 Lỗ chuyển + Nguyên lý làm việc : - Khi chưa phanh : Khơng có lực tác dụng lên bàn đạp phanh, dầu xi lanh có áp suất thấp khơng thắng độ cứng lò xo kéo (ở phanh tang trống), không đẩy piston (ở phanh đĩa) Do trì khe hở má phanh guốc phanh (ở phanh tang trống) má phanh mâm đĩa phanh (ở phanh đĩa) Chính xe hoạt động bình thường - Khi phanh: Khi người lái đạp bàn đạp phanh, để tác động lực đủ lớn lên bàn đạp Làm cho piston xi lanh phanh dịch chuyển sang phải (dưới tác động cần đẩy piston) Khi bát cao su qua lỗ thơng điều hịa làm dầu xi lanh bị nén sinh áp suất cao mở van dầu ra, dầu theo ống dẫn dầu tới xi lanh công tác để thực trình phanh - Khi nhả bàn đạp phanh : Làm cho piston xi lanh phanh hồi vị (do có chênh lệch áp suất) Sau áp suất dầu phía trước piston giảm Dầu xi lanh công tác theo đường ống dẫn dầu hồi vào xi lanh phanh Lị xo kéo cho guốc phanh rời khỏi má phanh (ở phanh tang trống) má phanh khỏi đĩa phanh (ở phanh đĩa) Làm cho lực ma sát trình phanh chấm dứt Dầu đường ống giữ lại áp suất dư, áp suất giúp khơng khí khơng lọt vào hệ thống sẵn sàng cho lần phanh sau 1.2.2 Xi lanh phanh loại kép Hệ thống phanh dầu dùng xi lanh đơn nguy hiểm cho hệ thống hệ thống bị hở, hệ thống phanh dầu áp suất tác dụng phanh Sử dụng xi lanh kép tránh trường hợp Nâng cao độ tin cậy an toàn cho hệ thống phanh + Cấu tạo - Trong xi lanh phanh có hai piston đặt nối tiếp nhau, piston có bình dầu riêng rẽ, lị xo xoắn ln ấn piston vị trí bng phanh hồn tồn Bộ piston cúp pen lại phụ trách hai bánh xe sau Cả hai lỗ thơng có bố trí van liên hợp Hình 1.3 Xi lanh phanh kép Cần đẩy Piston số Lò xo hồi vị piston số 4,7 Buồng tạo áp suất Lò xo hồi vị piston số 8,9 Đường dầu vào 10 Bình chứa dầu 21 Van đầu sau piston số Piston số 2 22 Van đầu sau piston số + Nguyên lý làm việc : - Khi không tác động vào bàn đạp phanh: cuppen piston số số nằm cửa vào cửa bù làm cho xi lanh bình dầu thơng Piston số bị lực lò xo hồi vị số đẩy sang phải, chuyển động bu lông hãm - Khi tác động vào bàn đạp phanh piston số dịch chuyển sang phải, cúp pen bịt kín cửa hồi, bịt đường dẫn thơng xi lanh bình chứa Nếu piston bị đẩy tiếp làm tăng áp suất dầu bên xi lanh, áp suất tác dụng lên xi lanh bánh sau Do có áp suất dầu tác dụng lên xi lanh số 2, piston số 2, piston số hoạt động giống hệt piston số tác dụng lên xi lanh bánh trước Hình 1.4 Khi thực phanh - Khi nhả bàn đạp phanh : Các piston bị áp suất dầu lực lò xo hồi vị đẩy vị trí ban đầu Tuy nhiên dầu khơng chảy từ xi lanh bánh xe lập tức, nên áp suất dầu xi lanh giảm nhanh chóng thời gian ngắn tạo độ chân không Kết dầu bình chứa chảy vào xi lanh qua cửa vào, qua nhiều khe đỉnh piston quanh chu vi cúp pen Sau piston trở vị trí ban đầu, dầu từ xi lanh bánh xe hồi bình chứa thơng qua xi lanh cửa bù Các cửa bù điều hịa thay đổi thể tích dầu xi lanh mà xảy bên xi lanh nhiệt độ thay đổi Vì tránh cho áp suất dầu tăng lên xi lanh khơng đạp phanh Hình 1.5 Khi bị dị rỉ dầu phía sau xi lanh - Khi xi lanh bị dị rỉ dầu phía sau, đạp bàn đạp phanh, piston số dịch chuyển sang phải khơng sinh áp suất phía sau xi lanh Vì piston số nén lị so hồi vị để tiếp xúc với piston số đẩy piston số sang phải làm tăng áp suất dầu phía trước xi lanh, làm hai phanh nối với trước xi lanh hoạt động Hình 1.6 Khi bị dị rỉ dầu phía trước xi lanh - Khi xi lanh bị dị rỉ dầu phía trước, áp suất dầu sinh ỏ phía trước xi lanh, piston số bị đẩy sang trái đến chạm vào thành xi lanh Khi piston số1 bị đẩy tiếp sang trái, áp suất dầu phía sau xi lanh tăng cho phép hai piston nối với phía sau hoạt động III Phân tích kết cấu cụm chi tiết 1.1 Xi lanh loại kép Hệ thống phanh dầu dùng xi lanh đơn nguy hiểm cho hệ thống hệ thống bị hở, hệ thống phanh dầu áp suất tác dụng phanh Sử dụng xi lanh kép tránh trường hợp Nâng cao độ tin cậy an toàn cho hệ thống phanh + Cấu tạo 10 hợp Mặt khác hệ thống phanh dầu dẫn động hai dòng chéo lại phù hợp với loại xe mà thiết kế, xe ô tô chỗ ngồi Do ta chọn phương án thiết kế hệ thống phanh cho xe ô tô du lịch chỗ ngồi hệ thống phanh dầu dẫn động hai dòng chéo 25 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ TÍNH TỐN HỆ THỐNG PHANH 2.1 Thông số cho trước Bảng 2.1: Thông số cho trước Mômen xoắn cực đại động Chiều dài - Chiều rộng sở Hệ thống phanh Vận tốc tối đa Tự trọng Khối lượng ô tô đầy tải Memax= 176 Nm 2600-1530 mm Trống - Trống Vmax=140 km/h 1200 kg 1635 kg 2.2 Tính chọn thơng số 2.2.1 Phân tải trọng lên cầu xe sau Đối với xe đầy tải ta chọn hệ số phân bố tải trọng cầu trước cầu sau là: G1=45%G=45.1635/100= 735,75 (kg) G2=G-G1=1490 - 735,75 = 899,25 (kg) Trong : G trọng lượng ô tô đầy tải G= 1635(kg) G1 trọng lượng phân cầu trước G1= 735,75 (kg) G2 trọng lượng phân cầu sau G2= 899,25 (kg) 2.2.2 Tọa độ trọng tâm xe toàn tải + Xét phân bố trọng lượng xe trạng thái tĩnh : Ta có : G=G1+G2 b L a L Với: G1= G Và G2= G L chiều dài sở ô tô L=2600 (mm) a ; b khoảng cách từ tâm ô tô tới cầu sau cầu trước Thay số ta : b= a= G1 735,75.2600 L = = 1170 (mm) G 1635 G2 L = L − b = 2600 − 1170 = 1430(mm) G 2.2.3 Chọn loại lốp +Tải trọng tác dụng lên lốp cầu trước: P1 = G1 = = 367,875 (kg) +Tải trọng tác dụng lên lốp cầu sau: P2 = = = 449,625(kg) 26 Do ta chọn loại lốp có kích thước :185/60/R15 - Chiều rộng lốp xe : B=185(mm) - Tỷ số độ cao chiều rộng : Suy độ cao H = H = 60% B B 185 60 = 60 = 111(mm) 100 100 - Đường kính lốp : d=15 (inch) Suy d=15.25,4=381(mm) 2.2.4 Xác định bán kính thiết kế ro = H + d/2 = 111 +381/2 = 301,5(mm) 2.2.5 Bán kính làm việc trung bình cuả bánh xe d  rbx = λ. + H  2  Với λ hệ số kể đến biến dạng lốp Chọn λ =(0,930 - 0,935) ta chọn λ =0,935  381  + 111  = 281,9(mm)   Suy rbx = 0,935. 2.3 Xác định mômen phanh sinh cấu phanh + Mômen phanh sinh cấu phanh ô tô phải đảm bảo giảm tốc độ dừng hẳn ô tô với gia tốc chậm dần giới hạn cho phép Ngồi cịn phải đảm bảo cho ô tô đứng độ dốc cực đại (mômen phanh sinh phanh tay) + Với hệ thống phanh có hệ thống ABS chọn hệ số bám φ= 0,8÷0,85 Nhưng với hệ thống phanh mà thiết kế khơng có hệ thống ABS nên chọn φ= 0,6 + Vì xe thiết kế xe hg =(0,5-0,6) m chọn tạo độ trọng tâm hg = 0,5(m) + Gia tốc trọng trường g=9,81m/s2 + Với cấu phanh đặt trực tiếp tất bánh xe mơmen phanh tính tốn cần sinh cấu phanh : Theo công thức (1-1) sách HDTKHTP Ơ TƠ MÁY KÉO ( Dương Đình Khuyến ) + Mơmen tính tốn cần thiết sinh cấu phanh cầu trước là: = j max hg G.b  1 + 2L  g b  .ϕ rbx  27 + Mơmen tính tốn cần thiết sinh cấu phanh cầu sau là: = j max hg G.a  1 − 2L  g a  .ϕ rbx  Trong : G _ trọng lượng ô tô đầy tải G=1635 (kg) L _ chiều dài sở ô tô L=2600 (mm) a _là khoảng cách từ tâm ô tô tới cầu sau a=1430 (mm) hg _ tọa độ trọng tâm ô tô hg = 0,5(m) Jmax _ gia tốc chậm dần cực đại ô tô phanh Jmax= 3(m/S2) φ _ hệ số bám cuả bánh xe với mặt đường Lấy ϕ = 0,6 rbx _ bán kính lăn bánh xe rbx=281,9 (mm) g _ gia tốc trọng trường g=9,81(m/S) Thay số vào công thức ta : Vậy mômen phanh sinh cấu phanh bánh xe cầu trước là: = 1490.1170 10 −3  3.0,5  1 + .0,6.281,9.10 −3 −3 −3 2.2600.10 , 81 1170 10   = 70,35 (KGm) Mô men phanh sinh cấu phanh bánh xe cầu sau: 1635.1430.10 −3  3.0,5  1 − .0,6.281,9.10 −3 = −3 −3 2.2600.10 , 81 1430 10   = 67,91 (KGm) 2.4 Thiết kế tính tốn cấu phanh 2.4.1 Xác định góc δ bán kính ρ lực tổng hợp tác dụng lên má phanh 2.4.1.1 Các thông số cấu phanh guốc Đối với phanh guốc, mômen phanh sinh bánh xe tạo hai guốc phanh Theo vị trí vị trí gọi guốc trước guốc sau Chẳng hạn với cấu phanh cầu sau thể sơ đồ ta có : MP = MP1 +MP2 28 Hình 2.1 Sơ đồ phân bố mơmen phanh guốc phanh Các thơng số hình học cấu phanh gồm có bán kính tang trống rt, góc ơm má phanh β0, tạo độ điểm đặt lực a Ngoài để phục vụ cho việc tính tốn người ta xây dựng hệ trục tạo độ vng góc X-X Y-Y, trục Y-Y lấy qua tâm O cấu phanh tâm quay O1 guốc phanh Các góc β1, β2 tính từ trục Y-Y nên : β0 = β2 - β1 Hình 2.2 Các thơng số hình học cấu phanh 2.4.1.2 Các lực tác dụng lên guốc phanh 29 Guốc phanh phải chịu lực : + Lực P dẫn động phanh sinh ra, cụ thể piston xi lanh công tác (trong trường hợp dẫn động thủy lực) Phương, chiều điểm đặt lực biết theo kết cấu cấu phanh + Phản lực U từ chốt phanh tác dụng lên guốc phanh, điểm đặt lực coi điểm đặt tâm quay guốc phanh O1,tuy nhiên phương chiều độ lớn chưa biết + Phản lực R trống phanh tác dụng lên má phanh Lực chưa biết điểm đặt, phương, chiều độ lớn Như vậy, lực có thơng số chưa biết Để xác định lực người ta sử dụng phương pháp dựng hình gọi họa đồ lực phanh Bước trình xây dựng họa đồ xác định điểm đặt lực R Cần ý lực tác dụng từ trống phanh lên má phanh lực tập chung mà phân bố dọc theo má phanh Thực tế cho thấy lực phân bố khơng dọc theo má phanh mà có quy luật phân bố gần với qui luật hình Sin : q = qmax.sinβ Với q gọi lực phân bố hay áp suất má phanh Muốn tìm phản lực R qui lực tập chung để tiện cho việc tính tốn người ta làm sau : 30 Xét phần tử nhỏ má phanh, có vị trí xác định góc β bị giới hạn góc dβ Lực tác dụng lên phần tử phân tích thành hai thành phần - Thành phần vng góc dN - Thành phần tiếp tuyến dT Trong : N áp lực pháp tuyến tác dụng lên bề mặt tiếp xúc má phanh T lực ma sát Ta có : dT = μ.dN, với μ hệ số ma sát Chấp nhận giả thiết áp suất phân bố má phanh theo qui luật hình Sin ta có : dN = qmax.sinβbrtdβ dT = μ qmax.sinβbrtdβ Trong b bề rộng má phanh Lực N phân tích thành hai thành phần Nx Ny 31 Chiếu lực dN xuống trục X, Y ta : dNx = dN Sinβ = qmax.brt.sin2βdβ dNy = dN.cosβ = qmax brt.sinβcosβdβ Từ ta tính thành phần lực : β2 β  β sin β  β 2 dN = q br − β Nx = ∫ x max t ∫ sin β dβ = q max brt    β1 β1 q max brt ( β + sin β1 − sin β ) Nx = β2 β β 2 1 Ny = ∫ dN y = q max brt ∫ sin 2βdβ = q max brt ∫ sin βd 2β β1 β1 β1 Ny = qmax brt ( cos β1 − cos β ) N= N x2 + N y2 Gọi φ góc gữa lực N R Theo cơng thức (2-3) sách HDTKHTP Ơ TƠ MÁY KÉO (Dương Đình Khuyến ) ta có : Tgφ = T =µ N 32 Đối với loại vật liệu thơng dụng cấu phanh hệ số ma sát μ = 0,25÷0,35 Chọn μ = 0,3 Suy tgφ = 0,3 ⇒ φ = 16,70 Như vật ta xác định góc φ nghĩa xác định hướng R Vậy : + Lực N hướng vào tâm O Điểm đặt bán kính ρ phương hợp với trục X-X góc δ + Lực R lực tổng hợp N T Lực R tạo với lực N góc φ Do hai má có hệ số ma sát nên φ = φ’ =16,70 Gãc δ (gãc t¹o bëi trơc ox víi đờng qua tâm O với điểm đặt lực): tg = cos 2β1 − cos 2β 2β − sin 2β1 − sin 2β Víi: β1- gãc tÝnh từ tâm chốt quay guốc phanh đến chỗ tán ma sát; 0- góc ôm ma sát; = β1 + β0 B¸n kÝnh ρ cđa lùc tỉng hỵp: ρ= 2rt ( cos β1 − cos β ) β 02 + sin β − β cos( β1 + β ) sin β Víi: rt – b¸n kÝnh cđa tang trèng (t theo cỡ lốp xe, vành bánh xe, tham khảo xe tơng tự) rt = 130 (mm) 33 a.Má trớc: Theo xe tham khảo ta có: 1' = 15°  ' β = 115 °  ' ' ' β = β1 + β = 130° Do ®ã: tgδ t' = ρ t' = cos 2.15° − cos 2.130° = 0,2311 2.115 π / 180 − sin 2.15° − sin 2.130° ⇒ δ t' ≈ 13° 2.130( cos 15° − cos 130°) (115 π / 180) + sin 115 ° − 2.(115 π / 180) cos(15° + 130° ) sin 115 ° = 149,47(mm) b.M¸ sau: β1'' = 15°  '' β = 110 °  '' '' '' β = β1 + β = 125° tgδ s' = ρ s' = cos 2.15° − cos 2.125° = 0,2823 2.110 π / 180 − sin 2.15° − sin 2.125° ⇒ δ s' ≈ 15,76 ° 2.130( cos 15° − cos 125°) (110 π / 180) + sin 110 ° − 2.110 π / 180 cos(15° + 125°) sin 110 2 = 147,81(mm) Bán kính r0 xác định theo công thức r0 = 1+ à2 Trong : hệ số ma sát ma sát với tang trống thờng có giá trị = 0,3 Đối với má trớc: Với t = 149,47 (mm) thay vào công thức ta đợc: 34 r0'' = 149,47 0,3 + 0,3 = 42,95(mm) Đối với má sau: Với s = 147,81 (mm) thay vào công thức ta đợc r0' = 147,81 0,3 + 0,3 = 42,47 (mm) 2.4.2 X©y dùng häa ®å lùc phanh Phanh dÉn ®éng b»ng thđy lực với xi lanh công tác chung cho hai piston dẫn động guốc phanh trớc sau lực tác động nhau: Pt = Ps = P Họa đồ đợc xây dựng cho guốc phanh Xác định thông số hình học cấu phanh vẽ sơ đồ theo tỉ lệ, vẽ lực P Tính góc bán kính , từ xác định điểm đặt lực R Tính góc vẽ phơng lực R Kéo dài phơng Rt P cắt O, kéo dài phơng P Rs cắt O Để xác định phơng U cần lu ý rằng, trạng thái cân tổng lực tác dơng lªn gc phanh b»ng 0: P + R + U = Vì lực phải tạo thành tam giác khép kín Tức là, kéo dài lực chúng phải cắt điểm, điểm O O Để xác định phơng lực U cần nèi O’ víi O1 vµ O’’ víi O2 .Do má trước má xiết má sau má nhả cho nờn U1 hng vo U2 hng xa Trên hình vẽ, lấy đoạn P đặt song song ngợc chiều Từ lực P dựng tam gi¸c lùc cho c¸c guèc phanh b»ng c¸ch vÏ c¸c đờng song song với lực R U đà có họa đồ 35 T õy ta xột t lệ R ’/ R” = k đóvậy ta có R ’ =k.R” thay vào phương trình mơ men cầu trước cầu sau ta tìm R ” xem biểu diễn bao nhiêu(mm) ta có tỷ lệ xích (kG/mm) từ tính P, U, U v giỏ tr R Ta có thông số: Thông số 0(độ) 1(độ) 2(độ) 0(độ) 0(độ) (mm) r0 (mm) Cơ cấu phanh sau Má trớc Má sau 15 15 130 115 13 149,47 42,95 15 15 125 110 15,76 147,81 42,47 Do ta có hoạ đồ lùc phanh: 36 P O2 O1 P X2 X1 N1 r02 ρ1 T1 O R1 ρ2 R2 T2 N2 r01 U1 U2 R2 Y2 U2 P Y1 P R1 U1 Hình 2.3: Họa đồ lực phanh a Đối với mơ men phanh sinh guốc phanh cầu trước theo phương trình bán kính r1 M’p = (R’ + R”).r1 = 70,35 R’/R” = R ' = 85,5 = 2, 085 R '' 41 ’ ” => R = 2,085.R ’ ” ” Thay số vào ta có: M p = 0,04295.2,085R + 0,04295.R = 70,35 ” Giải phương trình ta có: R = 530,96 KG ’ R = 1107,1 KG Tỷ lệ xích k = 1107,1 /85,5 = 12,948 37 P = 25 12,948 = 323,7 KG ’ U = 62,5 12,948 = 809,25 KG ” U = 18 12,948 = 233,06 KG b Đối với mô men phanh sinh guốc phanh cầu sau theo phương trình bán kính r2 M”p =(R’ + R”).r2 = 67,91 R ' 85,5 = = 2, 085 R '' 41 ’ ” => R = 2,085.R ” ” ” Thay số vào ta có: M p = 0,04247.2,085R + 0,04247.R = 67,91 ” Giải phương trình ta có: R = 518,33 KG ’ R = 1080,71 KG Tỷ lệ xích k = 1080,71 /85,5 = 12,64 P = 25 12,64 = 316,01 KG ’ U = 62,5 12,64 = 790,03 KG ” U = 18 12,64 = 227,52 KG 38 KẾT LUẬN Sau mét thêi gian nghiên cứu tài liệu, tìm hiểu thực tế với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo hớng dẫn: Đỗ Văn Cờng thầy cô giáo khoa Cơ khí Động lực trờng Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên, em đà hoàn thành đề tài với nội dung: Thiết kế tính toán hệ thèng phanh xe chỗ ngồi” - VỊ mỈt lý thuyết + Phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc hệ thống phanh + Phân tích để lựa chọn phơng án thiết kế hệ thống phanh + Tính toán thông số hệ thống phanh - Về mặt thực hành: Xây dựng vẽ thiết kế cấu phanh bánh xe vẽ chi tiết thiết kế Tuy đà cố gắng xong điều kiện thời gian không cho phép, lợng kiến thức hạn chế lần đầu thiết kế tính toán nhiều bỡ ngỡ nên đề tài em nhiều thiếu sót nh: Cha phân tích sâu, cha tìm hiểu kỹ, cha có thực ngiệm, việc tính toán cha đợc thực nghiệm, vật liệu chọn theo sách Vì em mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn học sinh, sinh viên khoa để đề tài em đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hng Yên, ngày / tháng / năm 2013 Sinh viên : Phan Văn Quyết 39 ... kế hệ thống phanh cho xe ô tô du lịch chỗ ngồi hệ thống phanh dầu dẫn động hai dòng chéo 25 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ TÍNH TỐN HỆ THỐNG PHANH 2.1 Thơng số cho trước Bảng 2.1: Thông số cho trước Mômen... việc hệ thống phanh + Phân tích để lựa chọn phơng án thiết kế hệ thống phanh + Tính toán thông số hệ thống phanh - Về mặt thực hành: Xây dựng vẽ thiết kế cấu phanh bánh xe vẽ chi tiết thiết kế. .. lực phanh 35 KẾT LUẬN 39 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ I Công dụng, phân loại yêu cầu 1.1 Công dụng hệ thống phanh - Đối với ô tô hệ thống phanh