THÔNG TIN TÀI LIỆU
Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q Muc luc LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng: 1.2 Phân loại: 1.2.1 Phân loại theo công dụng 1.2.2 Phân loại theo cấu phanh .4 1.2.3 Phân loại theo dẫn động phanh 12 1.3 Yêu cầu 16 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH .17 2.1 Thit k tnh ton cấu phanh 18 2.1.1 Lựa chọn cấu phanh 18 2.1.2 Xc đnh mô mem phanh cần thit cc bnh xe 19 2.2 Tnh ton cấu phanh .21 2.2.1 Tnh đường knh xylanh 21 2.2.2 Xc đnh kch thước m phanh 22 2.2.3 Công ma st riêng 23 2.2.4 Áp suất lên bề mặt m phanh 24 2.2.5 Tnh ton nhiệt pht qu trình phanh 24 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG PHANH .26 3.1 Tnh đường knh xilanh chnh v lực tc dụng lên bn đạp 26 3.2 Xc đnh hnh trình bn đạp 27 3.3 Xc đnh hnh trình piston xilanh lực: .28 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TÍNH TỐN BỘ TRỢ LỰC 29 4.1 Chọn trợ lực 29 4.2 Thit k trợ lực 31 4.2.1 Hệ số cường ho 31 4.2.2.Xc đnh kch thước mng cường ho .33 4.2.3 Tnh lò xo mng cường ho 34 2.2.4 Ứng suất lò xo .35 KẾT LUẬN 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chơ- TOYOTA CAMRY 2.5Q LỜI NĨI ĐẦU Sự phát triển lớn mạnh tất ngành kinh tế qốc dân đòi hỏi cần chyên chở khối lượng lớn hàng hố hành khách Tính động cao, tính việt dã khả hoạt động điề kiện khác nha tạo cho ôtô trở thành phương tiện chủ yế để chyên chở hàng hố hánh khách, đồng thời ơtơ trở thành phương tiện giao thơng tư nhân nước có kinh tế phát triển Hiện nước ta số lượng ôtô tư nhân phát triển với tăng trưởng kinh tế, mật độ xe đường ngày cao Do mật độ ôtô đường ngày lớn tốc độ chyển động ngày cao vấn đề tai nạn giao thông đường vấn đề cấp thiết hàng đầ lôn cần phải qan tâm ở nước ta năm gần số vu tai nạn số người chết tai nạn lớn Theo thống kê nước tai nạn giao thơng đường 60-70% người gây ra, 10-15% hư hỏng máy móc, truc trặc kỹ thật 20-30% đường xá xấ Trong ngyên nhân hư hỏng máy móc, truc trặc kỹ thật tỷ lệ tai nạn cum ôtô gây nên thống kê sa: phanh chân 52,2-74,4%, phanh tay 4,9-16,1%, lái 4,9-19,2%, chiế sáng 2,3-8,7%, bánh xe 2,5-10%, hư hỏng khác 2-18,2% Từ số liệ nê thấy rằng, tai nạn hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn tai nạn kỹ thật gây nên Chính mà hệ thống phanh ngày cải tiến, tiê chẩn thiết kế chế tạo sử dung hệ thống phanh ngày nghiêm ngặt chặt chẽ Đề tài em giao “Thiết kế tính tốn hệ thống phanh cho xe ch” Công việc thiết kế hệ thống phanh bao gồm phần sa: - Phân tích hệ thống phanh - Lựa chọn phương án thiết kế cấ phanh dẫn động phanh nhằm đạt hiệ qả phanh cao điề kiện hoạt động xe - Thiết kế cum chi tiết hệ thống phanh cách phù hợp Qa thời gian gần tháng với giúp đỡ tận tình thầy Ch Văn Hnh thầy mơn Ơtơ em hoàn thành nội dng đồ án giao Do thời gian thực đề tài có hạn nên đồ án em khơng tránh khỏi thiế xót Em mong bảo thầy để đề tài tốt nghiệp hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn Sinh viên: Triệ Văn Chyến SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN Đồ án thiết kế nh tốn hệ thống phanh cho xe chơ- TOYOTA CAMRY 2.5Q CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng: Hệ thống phanh hệ thống an tồn trang bị ơtơ dùng để giảm tốc độ chyển động, dừng giữ ôtô đứng yên độ dốc định Nhờ có hệ thống phanh người lái tăng vận tốc chyển động trng bình ơtơ nâng cao sất vận chyển 1.2 Phân loại: 1.2.1 Phân loại theo cơng dụng - Hệ thống phanh (phanh chân) - Hệ thống phanh dừng (phanh tay) - Hệ thống phanh chậm dần (phanh động cơ, thỷ lực điện từ) 1.2.2 Phân loại theo cấu phanh 1.2.2.1 Cơ cấu phanh guốc 1- Guốc phanh 2- Má phanh 3- Tang trống 4- Chốt phanh 5- Xi lanh lực 6- Cam 7- Đòn dẫn động cam 8- Bầu phanh Hình 1.1 Cơ cấu phanh guốc Cơ cấ phanh gốc gồm có trống phanh qay với bánh xe, gốc phanh lắp với phần khơng qay mâm phanh, gốc có lắp má phanh 2, đầ gốc phanh qay qanh chốt tựa 4, đầ lại t vào piston xilanh công tác nế dẫn động thỷ lực, cam ép nế dẫn động khí nén Trong trường hợp dẫn động thỷ SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q lực áp sất chất lỏng xilanh tác dung lên piston đẩy gốc phanh ép vào tang trống thực qá trình phanh Đối với dẫn động khí nén, áp sất khí tạo nên lực ty đẩy thơng qa địn dẫn động làm qay cam đẩy gốc phanh ép vào tang trống Trên thưc tế, cấ tạo cấ phanh khác nha cách bố trí gốc phanh, chẳng hạn dẫn động thỷ lực gốc phanh điề khiển xi lanh độc lập đặt đối xứng với nha qa tâm cấ phanh, gốc phanh bố trí hình khơng có tâm qay cố định mà đầ chúng nối với nha liên động Khe hở gốc phanh điề chỉnh thường xyên qá trình sử dung Các cấ điề chỉnh sử dung phong phú, có phương pháp điề chỉnh tự động * Ư điểm: - Mô men phanh lớn diện tích tiếp xúc má phanh trống phanh lớn - Giá thành rẻ - Cơ cấ phanh che kín qá trình làm việc - Phanh gốc không ngy hiểm phanh gấp áp sất phanh khơng lớn - Má phanh lâ mịn so với phanh đĩa * Nhược điểm: - Cơ cấ phanh gốc nhiệt qá trình làm việc - Trọng lượng lớn - Khe hở má phanh với trống phanh lớn - Khơng có khả tự làm - Áp sất phân bố không đề bề mặt ma sát * Sơ đồ dạng cấ phanh tang trống - Cơ cấ phanh đối xứng qa truc nghĩa hai gốc phanh bố trí đối xứng qa đường truc thẳng đứng Cấ tạo chng cấ phanh loại bao gồm mâm phanh bắt cố định dầm cầ Trên mâm phanh có lắp hai chốt cố định để lắp ráp đầ hai gốc phanh Hai chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm để điề chỉnh khe hở má phanh trống phanh phía Đầ hai gốc phanh lị xo gốc phanh kéo vào ép sát với cam ép với piston xilanh Khe hở phía má phanh trống phanh điề chỉnh truc cam ép hai cam lệch tâm Trên hai gốc phanh có tán ma sát Các dài liên tuc phân thành số đoạn - Cơ cấ phanh đối xứng qa tâm SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN Đồ án thiết kế nh tốn hệ thống phanh cho xe chơ- TOYOTA CAMRY 2.5Q Được thể mâm phanh bố trí gốc Hình 1.2 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm ống nối; vít xả khí; xi lanh bánh xe; má phanh; 5 phớt làm kín; pittơng; lị xo guốc phanh; chặn; chốt gốc phanh; 10 mâm phanh phanh, hai xilanh bánh xe, hai gốc phanh hoàn toàn giống nha chúng đối xứng nha qa tâm Mi gốc phanh lắp chốt cố định mâm phanh có bạc lệch tâm để điề chỉnh khe hở phía má phanh trống phanh Một phía gốc phanh lơn tì vào piston xi lanh bánh xe nhờ lò xo gốc phanh Khe hở phía má phanh trống phanh điề chỉnh cấ tự động điề chỉnh khe hở lắp piston xilanh bánh xe Cơ cấ phanh đối xứng qa tâm thường có dẫn động thỷ lực bố trí cầ trước ơtơ d lịch ơtơ tải nhỏ Bố trí cho ơtơ chyển động tiến hai gốc phanh đề gốc xiết lùi lại trở thành hai gốc nhả Như hiệ qả phanh tiến lớn cịn lùi nhỏ ty nhiên thời gian lùi ơtơ tốc độ chậm nên không cần lực phanh hay mômen phanh lớn - Cơ cấ phanh loại đối xứng qa truc SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chơ- TOYOTA CAMRY 2.5Q Hình 1.3 Cơ cấu phanh guốc loại đối xứng qua trục Hai gốc phanh không tựa chốt qay cố định mà hai đề tựa hai xilanh cơng tác chng, loại có lực phanh lớn, lực ép từ dầ có áp sất đẩy hai đầ ép sát vào tang trống Ty nhiên sử dung hai xi lanh công tác piston có khả tự dịch chyển nên piston ảnh hưởng piston Kết cấ phanh dễ gây nên giá tri mômen phanh thay đổi, ảnh hưởng xấ đến chất lượng chyển động xe phanh - Cơ cấ phanh tự cường hố Hình 1.4 Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q Cơ cấ phanh gốc tự cường hóa có nghĩa phanh bánh xe gốc phanh thứ tăng cường lực tác dung lên gốc phanh thứ hai Có hai loại cấ phanh tự cường hóa: cấ phanh tự cường hóa tác dung đơn, cơ cấ phanh tự cường hóa tác dung kép - Cơ cấ phanh tự cường hoá tác dung đơn Cơ cấ phanh tự cường hóa tác dung đơn có hai đầ hai gốc phanh liên kết với nha qa hai mặt tựa di trượt cấ điề chỉnh di động Hai đầ lại hai gốc phanh tựa vào mặt tựa di trượt vỏ xi lanh bánh xe cịn tựa vào mặt tựa di trượt piston xi lanh bánh xe Cơ cấ điề chỉnh dùng để điề chỉnh khe hở má phanh trống phanh hai gốc phanh Cơ cấ phanh loại thường bố trí bánh xe trước ơtơ d lịch ơtơ tải nhỏ đến trng bình - Cơ cấ phanh tự cường hóa tác dung kép Cơ cấ phanh tự cường hóa tác dung kép có hai đầ hai gốc phanh tựa hai mặt tựa di trượt hai pittông xi lanh bánh xe Cơ cấ phanh loại sử dung bánh xe sa ôtô d lịch ôtô tải nhỏ đến trng bình 1.2.2.2 Cơ cấu phanh đĩa Hình 1.5 Cơ cấu phanh đĩa 1- Đĩa phanh 2- Má phanh SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q 3- Xi lanh công tác 4- Giá đỡ Phần qay cấ phanh nối với đĩa toàn cum phanh bố trí gía đỡ gồm má phanh xilanh công tác 3, phanh áp sất chất lỏng tác động lên piston xilanh công tác đẩy má phanh ép vào đĩa thực qá trình phanh Phanh đĩa thường có cấ tự điề chỉnh khe hở má phanh đĩa phanh Phanh đĩa sử dung chủ yế loại ôtô nhỏ dẫn động thỷ lực * Ư điểm: - Cơ cấ phanh đĩa loại hở nên nhiệt tốt qá trình làm việc - Trọng lượng nhỏ - Khe hở đĩa má phanh nhỏ (0,05 – 0,08 mm), nhờ dễ dàng thực điề chỉnh tự động khe hở nhờ độ đàn hồi vòng cao s đặt rãnh xilanh, vòng cao s ép chặt lên piston Khe hở nhỏ tức hành trình piston nhỏ tạo điề kiện để tăng tỷ số tryền dẫn động - Ít bị ảnh hưởng bị nước văng vào so với cấ loại trống áp sất bề mặt má phanh cao (40-50KG/cm2 khi phanh khẩn cấp, nghĩa gấp 3-4 lần lớn so với áp sất mặt má phanh tang trống) - Lực tác dung lên cấ phanh cân - Áp sất phân bố đề bề mặt ma sát - Biến dạng đĩa vỏ theo hướng truc - Có khả tự làm - Kết cấ phanh đĩa cho phép dễ dàng thay má phanh * Nhược điểm - Giá thành cao - Áp sất đạt trị số lớn trường hợp phanh ngy hiểm (5MN/m ) - Các ma sát loại phanh hao mòn nhanh phanh trống - Cơ cấ phanh đĩa khơng cân phanh sinh lực phu tác dung lên ổ bi bánh xe SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q * Sơ đồ dạng phanh đĩa - Cơ cấ phanh đĩa có giá đặt xilanh cố định gồm hai xilanh công tác đặt hai bên đĩa phanh Số lượng xilanh cơng tác đặt đối xứng nha, xilanh với xilanh nhỏ bên, bên xilanh lớn Loại này, giá đỡ bắt cố định dầm cầ Trên giá đỡ bố trí hai xilanh bánh xe ở hai phía đĩa phanh Trong xilanh có piston, mà đầ lơn tì vào má phanh Một đường dầ từ xilanh dẫn đến hai xilanh bánh xe Khi đạp phanh, dầ từ xilanh qa ống dẫn đến xilanh bánh xe đẩy piston mang má phanh ép vào hai phía đĩa phanh thực phanh bánh xe Khi thơi phanh tác dung lị xo hồi vị bàn đạp trả vị trí ban đầ, dầ từ xilanh bánh xễ hồi trở vị trí ban đầ, dầ từ xilanh bánh xễ hồi trở xilanh chính, tách má phanh khỏi đĩa phanh kết thúc qá trình phanh Hình 1.6 Cơ cấu phanh đĩa giá đặt xilanh cố định 1- Piston 2- Má phanh 3- Đĩa phanh 4- Giá cố định 5- Giá bắt Cơ cấ phanh đĩa có giá đặt xilanh di động bố trí xilanh Giá xilanh di động giá nhỏ dẫn hướng Khi phanh xilanh đẩy piston má phanh vào đĩa phanh, sa đẩy giá đặt xilanh trượt truc dẫn hướng để ép nốt má bên vào đĩa phanh Loại có kết cấ má phanh tự lựa điề khiển xilanh lực đặt lên giá qay SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q Hình 1.7 Cơ cấu phanh đĩa giá đạt xi lanh di động 1-Má phanh 2-Đĩa phanh 3-Piston 4-Giá di động 5-Giá dẫn hướng 1.2.2.3 Cơ cấu phanh dừng Phanh dừng dùng để dừng (đ xe) đường dốc đường Nói chng hệ thống phanh sử dung trường hợp ôtô đứng yên, không di chyển loại đường khác nha Về cấ tạo phanh dừng có hai phận cấ phanh dẫn động phanh - Cơ cấ phanh bố trí kết hợp với cấ phanh bánh xe phía sa bố trí truc hộp số - Dẫn động phanh hệ thống phanh dừng hầ hết dẫn động khí bố trí hoạt động độc lập với dẫn động phanh điề khiển tay, cịn gọi phanh tay 1.2.3 Phân loại theo dẫn động phanh 1.2.3.1 Hệ thống phanh dẫn động khí Dẫn động khí có ư điểm độ tin cậy cao, lực tác dung vào bàn đạp lớn Nên phanh khí dùng phanh tay SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 10 Đồ án thiết kế nh tốn hệ thống phanh cho xe chơ- TOYOTA CAMRY 2.5Q 2.2.4 Áp suất lên bề mặt m phanh Áp sất bề mặt ma sát má phanh đĩa phanh tính theo cơng thức p= Trong đó: - P: lực ép lên má phanh - S: diện tích má phanh * Kiêm tra má phanh trước Ta có diện tích cặp má phanh: S = F1/2 = 0,05/2 = 0,025(m2) p = = ≈ 0,6(MN/m2) *Kiểm tra má phanh sa: Tương tự ta có: S = 0,025(m2) P = ≈ 0.2(MN/m2) = Áp sất giới hạn cho phép má phanh xe Vậy với má phanh chọn áp sất riêng bề mặt ma sát má phanh trước sa nằm giới hạn cho phép Kết lận: Vậy áp sất bề mặt cấ phanh trước nằm giới hạn cho phép 2.2.5 Tnh ton nhiệt pht qu trình phanh Trong qá trình phanh ô tô, toàn động khối lượng chyển động tơ chyển hóa thành nhiệt cấ phanh Một phần lượng nhiệt nng nóng chi tiết cấ phanh mà chủ yế trống phanh, phần lại tỏa ngồi khơng khí Phương trình cân nhiệt viết sa: 2 t G V 0 −v =m t cτ + A t ∫ k t dt g Trong đó: mt – khối lượng đĩa phanh; c – nhiệt dng riêng vật liệ làm trống phanh, gang, thép: c = 500 J/kg.K; τ – mức gia tăng nhiệt độ so với môi trường xng qanh; SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 24 Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q At – diện tích làm mát trống phanh; k τ – hệ số tryền nhiệt từ đĩa môi trường không khí; T – thời gian phanh Do phanh đột ngột thời gian ngắn nên thời gian t nhỏ có nghĩa lượng nhiệt toả ngồi khơng khí nhỏ nên bỏ qa nên tăng nhiệt độ xác định cơng thức sa Trong đó: - G: trọng lượng xe đầy tải, G = 20000N - V0: vận tốc ban đầ phanh, V1 = 30km/h = 8.33m/s - V: vận tốc xe sa phanh V= - mt: khối lượng đĩa phanh, chọn mt = 18kg - g: gia tốc trọng trường, g = 10m/s2 - C: nhiệt dng riêng chi tết bi nng nóng, C = 500(J/kg.độ)= 500(Nm/kg.độ) Với yê cầ τ ≤ 150C τ =¿ Ta có: = = 7,70C Vậy cấ phanh chọn thoả mãn đảm bảo thoat nhiệt theo yê cầ SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 25 Đồ án thiết kế nh tốn hệ thống phanh cho xe chơ- TOYOTA CAMRY 2.5Q CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TÍNH TỐN DẪN ĐỘNG PHANH Nhiêm vu qá trình tính tốn dẫn động phanh thủy lực bao gồm việc xác định thơng số nó: đường kính xy lanh cơng tác, đường kính xy lanh chính, tỷ số tryền dẫn động, lưc hành trình bàn đạp 3.1 Tnh đường knh xilanh chnh v lực tc dụng lên bn đạp Hình 3.1: Sơ đồ ngun lí hệ thống dẫn động phanh thủy lực Đường kính xilanh phanh bánh xe trước xi lanh bánh xe sa tính tốn phần ta có là: d1 =37 mm d2= 22 mm Tính đường kính xy lanh Xét điề kiện cân xy lanh chính: SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 26 Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chơ- TOYOTA CAMRY 2.5Q Trong đó: Q bd: lực tác động từ bàn đạp Chọn Q bd= 750 N η η : hiệ sất tryền động thủy lực Chọn = 0,92 Pt: áp sất dầ làm việc hệ thống, chọn pi = 7MPa l, l’: cánh tay đòn dẫn động bàn đạp Theo xe tham khảo ta có D: đường kính xy lanh Do đó: Đối với xe camry 2.5Q ta lấy lực tác động lên bàn đạp người lái là: [Q] = 250N Như ta phải lắp thêm trợ lực phanh để giảm nhẹ cường độ lao động cho người lái 3.2 Xc đnh hnh trình bn đạp Với kích thước d, l, l’ chọn trên, ta xác định hành trình bàn đạp phanh theo cơng thức: h= l/l’ Trong đó: d1, d2: Đường kính xilanh bánh xe trước sa, d1 = 37mm; d2 = 22 mm d0: Khe hở đẩy xilanh piston chính, d0 = 1,5 mm d: Đường kính xilanh chính, d = 26 mm l, l’: Các kích thước địn bàn đạp, ηb : hệ số bổ sng phanh ngặt thể tích dẫn động chất lỏng tăng lên ηb=1 , 05÷1,1 ηb Chọn = 1,05 x1, x2: Hành trình piston xilanh làm việc bánh xe trước sa +Với phanh đĩa: x1 = x2 = 1mm Vậy hành trình tồn bàn đạp: SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 27 Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q h= 240/44 = 39,5 mm Đồi với camry 2.5Q, hành trình bàn đạp cho phép là: 150 mm Vậy: h < [h] = 150mm, thoả mãn yê cầ 3.3 Xc đnh hnh trình piston xilanh lực: Hành trình piston xilanh phải lớn yê cầ đảm bảo thể tích dầ vào xilanh làm việc cấ phanh Gọi S1, S2 là hành trình dịch chyển piston thứ cấp sơ cấp S = S1 + S2 Với S2 là hành trình dịch chyển piston sơ cấp ta coi có tác dung độc lập (không liên hệ với piston thứ cấp) Tính S1, S2: ta có: S1 S1 = 2.x1 S2 S2 = 2.x2 Trong đó: d1, d2: đường kính xilanh bánh xe trước sa d1 = 37mm; d2 = 22 mm d: Đườnh kính xilanh chính, d =26 mm x1, x2: Hành trình dịch chyển piston bánh xe trước sa x1 = x2 = 1mm S1 = = 4,4mm S2 = = 1,5 mm Như vậy: Pis ton thứ cấp dịch chyển đoạn S1 = 4,4mm Piston sơ cấp dịch chyển đoan S2 = 1,5 mm SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 28 Đồ án thiết kế nh tốn hệ thống phanh cho xe chơ- TOYOTA CAMRY 2.5Q CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TÍNH TỐN BỘ TRỢ LỰC 4.1 Chọn trợ lực Ta chọn phương án cường hố chân khơng cho hệ thống cường hố chân khơng đơn giản, dễ tích hợp với hệ thống chng cho kết qả tốt so với cường háo khác Cấ tạo cường hoá chân khơng Hình 4.1: Sơ đồ trợ lực chân khơng 1- Piston xilanh 2- Vịi chân khơng, 3- Màng chân khơng, 4- Van chân khơng 5- Van khí 6- Van điều khiển 7- lọc khí 8- Thanh đẩy 9- Bàn đạp Đặc điểm: Sử dung độ chấn không đường ống nạp động cơ, đưa độ chân khơng vào khoang A cường hóa, cịn khoang B phanh thơng với khí trời Ngyên lý làm việc: - Khi không phanh cần đẩy dịch chyển sang phải kéo van khí van điề khiển sang phải, van khí tì sát van điề khiển đóng đường thơng với khí trời, lúc bồng A thông với bồng B qa hai cửa E F thông với đường ống nạp Không có chênh lệch áp sất bồng A, B, bầ cường hố khơng làm việc SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 29 Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q - Khi phanh tác dung lực bàn đạp, cần đẩy dịch chyển sang trái đẩy van khí van điề khiển sang trái Van điề khiển tì sát van chân khơng dừng lại cịn van khí tiếp tuc di chyển tách rời van khí Lúc đường thơng cửa E F đóng lại mở đường khí trời thơng với l F, áp sất bồng B áp sất khí trời, cịn áp sất bồng A áp sât đườngg ống nạp (= 0,5 KG/cm 2) Do bồng A bồng B có chênh áp sất (= 0,5 KG/cm 2) Do chênh lệch áp sất mà màng cường hoá dịch chyển sang trái tác dung lên pittông lực chiề với lực bàn đạp người lái ép dầ tới xi lanh bánh xe để thực qá trình phanh - Nế giữ chân phanh cần đẩy van khí dừng lại cịn piston tiếp tuc di chyển sang trái chênh áp Van điề khiển tiếp xúc với van chân khơng nhờ lị xo di chyển piston 1, đường thông l E, F bị bịt kín Do van điề khiển tiếp xúc với van khí nên khơng khí bị ngăn khơng cho vào bồng B Vì piston khơng dịch chyển giữ ngyên lực phanh - Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo kéo đòn bàn đạp phanh vị trí ban đầ, lúc van bên phải mở thông bồng A bồng B qa cửa E F, hệ thống phanh trạng thái không làm việc Ư điểm: Tận dung độ chênh áp khí trời đường ống nạp động làm việc mà không ảnh hưởng đến công sất động cơ, đảm bảo trọng tải chyên chở tốc độ ơtơ chyển động Ngược lại phanh có tác dung làm cho cơng sất động cơ có giảm hệ số nạp giảm, tốc độ ơtơ lúc chậm lại làm cho hiệ qả phanh cao Bảo đảm qan hệ tỷ lực bàn đạp với lực phanh So với phương án dùng trợ lực phanh khí nén, kết cấ cường hố chân khơng đơn giản nhiề, kích thước gọn nhẹ, dễ chế tạo, giá thành rẻ, dễ bố trí xe Nhược điểm: Độ chân khơng thiết kế lấy N/cm2, áp sất khí trời 10N/cm2, độ chênh áp hai bồng cường hố khơng lớn Mốn có lực cường hố lớn phải tăng tiết diện màng, kích thước cường hố tăng lên Phương án thích hợp với phanh dầ loại loại xe d lịch, xe vận tải, xe khách có tảo trọng nhỏ trng bình SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 30 Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q 4.2 Thit k trợ lực 4.2.1 Hệ số cường ho Khi có đặt cường hố ta chọn lực bàn đạp cực đại người lái khoảng 300 N, kết hợp với lực cường hoá sinh hệ thống phanh tạo áp sất cực đại ứng với trường hợp phanh gấp vào khoảng 500 – 800N/cm2 Từ công thức xác định lực bàn đạp: Với Qđ = 250 N ta xác định áp sất pi do người lái sinh lúc đạp phanh là: đó: d - đường kính xylanh chính, d =26mm = 2,6cm l, l' - kích thước địn bàn đạp, l’/l = 44/240 tl - hiệ sất tryền lực , tl = 0,92 Như vậy, áp sất cịn lại cường hố sinh là: pc = pt - pi = 700 – 236= 464N/cm2 Hệ số cường hố tính P(N/cm2) sa : Yê cầ cường hóa thiết kế lơn phải đảm bảo hệ số cường hố Ta xây dựng đường đặc tính bộ cường hố sa: Có cường hố 700 Khng cường hố 50 750 Qbđ Hình 4.2: Đường đặc tính cường hố SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 31 Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q 4.2.2.Xc đnh kch thước mng cường ho Để tạo lực tác dung lên đẩy piston thỷ lực phải có độ chênh áp bống A bồng B tạo nên áp lực tác dung lên piston Xét cân màng ta có phương trình sa: Qc = Fmch (pB - pA) - Plx = Fmch p - Plx đó: p - độ chênh áp phía trước phía sa màng cường hóa, lấy ứng với tốc độ làm việc không tải động phanh Fmch - diện tích hữ ích màng cường hóa Plx - lực lị xo ép màng cường hóa Qc - lực tác dung lên piston thỷ lực tính theo cơng thức: với F11- diện tích piston xylanh pc - áp sất trợ lực phanh tạo ra, pc = 464N/cm2 - hiệ sất dẫn động thỷ lực , = 0,95 = 2588,6N Từ phương trình cân màng cường hóa ta có: với Plx = 90 N, tham khảo xe có trợ lực chân khơng = 535,7cm2 Vậy ta có đường kính màng là: SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 32 Đồ án thiết kế nh tốn hệ thống phanh cho xe chơ- TOYOTA CAMRY 2.5Q Như màng cường hố có giá trị đường kính 261 mm để đảm bảo áp sất cường hoá cực đại pc 4.2.3 Tnh lò xo mng cường ho Lò xo piston xilanh tính tốn theo chế độ lị xo tru chị nén 4.2.3.1 Đường knh dây lò xo Trong đó: dlx - đường kính dây lị xo Fmax - lực lớn tác dung lên lò xo (tham khảo xe có dẫn động phanh dầ) = 180 N c - hệ số đường kính, với: Dtb - đường kính trng bình lị xo đó: D1 và D2 đường kính nhỏ lớn vịng lò xo Chọn c = 15 k - hệ số tập trng ứng sất, tính theo cơng thức: [] - ứng sất giới hạn, với lò xo làm thép 65, [] = 330 MPa Từ tính đường kính trng bình: SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 33 Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q Dtb = c.d = 15.4,8= 72 mm Với Dtb = 72 mm chọn D1 = 60mm, D2 = 72mm 4.2.3.2 Số vòng làm việc lò xo Trong đó: x - chyển vị làm việc lò xo ngoại lực tăng đến giá trị lớn Fmax, từ giá trị lực nhỏ Fmin (lực lắp), x chọn dựa vào hành trình piston xilanh Ta có tổng hành trình piston xilanh S =S1 + S2 = 4,4+ 1,5 = 5,9 mm, với S1, S2 là hành trình piston sơ cấp piston thứ cấp Có thể chọn x lớn tổng số hành trình Lấy x = 20 G - môđn đàn hồi vật liệ, G = 8.104MPa d, c - đường kính dây lị xo hệ số đường kính c = 15, dlx = 4,8 mm Fmax, Fmin (tham khảo xe có dẫn động phanh dầ), Fmax = 180 N, Fmin = 80 N vòng 4.2.3.3 Độ bin dạng cực đại lò xo đó: Dtb - đường kính trng bình vịng lị xo, D = 72 mm n -số vòng làm việc lò xo, n =3 vòng Fmax - lực tác dung cực đại lên lị xo, Fmax = 180N G - mơđn đàn hồi, G = 8.104 MPa d - đường kính dây, d = 4,8 mm SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 34 Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q 2.2.4 Ứng suất lò xo Trên thực tế chiề dài nén lị xo với tổng hành trình piston thứ cấp sơ cấp Khi lực tác dung lên lị xo Plx tính từ tổng hành trình S piston sa: đó: S - tổng hành trình dịch chyển piston, S = 11,58mm G - mođn đàn hồi, G = 8.104 MPa d - đường kính dây lò xo, d = 4,8mm c - tỉ số đường kính, c = 15 n - số vịng lị xo, n =3 vòng Fmin - lực lắp lò xo, F = 80N Từ ta kiểm tra ứng sât xoắn sinh thớ biên lò xo là: Lị xo làm thép 65 có [] = 330MPa, so sánh thấy < [] Vậy điề kiện bền xoắn dược đảm bảo 4.2.2.5 Số vòng ton lò xo Piston sơ cấp n01 = n +2 = + = vòng Chiề cao lò xo lúc vịng sít nha Hs = (n01 - 0,5) d = (5 - 0,5).4,8 = 21,6 mm Piston thứ cấp n02 = n01 +2 = + = vòng *Bước lò xo chưa chị tải SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 35 Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q t=d+ đó: d - đường kính dây lị xo, d = 4,8mm n - số vòng làm việc lò xo, n = vòng max - độ biến dạng cực đại, max = 52mm t = d + 4.2.2.6 Chiều cao tự lò xo Ho = Hs + n (t - d) Trong đó: Chiề cao lị xo lúc vịng sít nha Hs = 21,6 mm n - số vòng làm việc lò xo, n = vòng t - bước lò xo, t = 20,8 mm H0 = 21,6 + 3(20,8 - 4,8) = 69,6 mm SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 36 Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q KẾT LUẬN Sa phân tích yế tố tạo nên hiệ qả phanh tốt cho xe tơ nói chng tơ CAMRY 2.5Q nói riêng Em thấy hệ thống phanh đĩa trước sa đáp ứng đầy đủ điề kiện lý thyết hệ thống phanh Đây hệ thống phanh sử dung hầ hết xe đại Trong qá trình tính tốn thiết kế đề tài “Thiết kế tính tốn hệ thống phanh cho xe ch” em sâ vào vấn đề sa: - Chọn phương án thiết kế cho hệ thống phanh - Tính tốn thiết kế cấ phanh - Thiết kế tính tốn dẫn động phanh - Thiết kế tính tốn trợ lực thủy lực Trong phần thiết kế cấ phanh hệ dẫn động em dựa vào tài liệ tham khảo, thông số tham khảo xe TOYOTA CAMRY 2.5Q Với nội dng thiết kế phần dẫn động phanh, với hệ thống thỷ lực hệ thống phanh chọn giúp cho xe chyển động ổn định an toàn cho người xe hầ hết trường hợp chyển động ô tô Bên cạnh vấn đề đạt thời gian kiến thức có hạn nên đồ án em không tránh hạn chế Em mong giúp đỡ thầy giáo để em khắc phuc hạn chế hiể biết Đồ án em thực Bộ mơn Ơtơ – Trường đại học Cơng nghệ GTVT với giúp đỡ, hướng dẫn tận tình thầy giáo Ch Văn Hnh Hà Nội, ngày 16 tháng 12 năm 2016 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trường ĐHGT (1994), Kết cấu tính tốn tơ, NXB GTVT SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 37 Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q [2] Ngô Hắc Hùng (2008), Kết cấu tính tốn tơ, NXB GTVT [3] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê thị Vàng, 1993, Lý thuyết ôtô máy kéo, Nhà xuất giáo dục [4] Nguyễn Trọng Hoan, tập 1, tập năm 2004, Thiết kế tính tốn ôtô – máy kéo, Đại học Bách Khoa Hà Nội [5] Nguyễn Trọng Hiệp, 1997, Chi tiết máy Tập 1, tập 2, Nhà xuất Giáo Dục [6] An Hiệp – Trần Vĩnh Hưng, 1990, Dung Sai đo lường khí, Nhà xuất Giáo Dục [7] Dương Đình Khuyến, Hướng dẫn thiết kế hệ thống phanh ô tô máy kéo, Đại học Bách Khoa Hà Nội [8] Tài liệu hệ thống phanh hãng Ford SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 38
Ngày đăng: 19/05/2023, 19:31
Xem thêm: