1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe con 5 chô toyota camry 2 5q

38 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 38
Dung lượng 1,89 MB

Nội dung

  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 Thit k tnh ton cấu phanh 18 2.1.1 Lựa chọn cấu phanh 18 2.1.2 Xc đnh mô mem phanh cần thit cc bnh xe 19 2.2 Tnh ton cấu phanh .21 2.2.1 Tnh đường knh xylanh 21 2.2.2 Xc đnh kch thước m phanh 22 2.2.3 Công ma st riêng  23 2.2.4 Áp suất lên bề mặt m phanh  24 2.2.5 Tnh ton nhiệt pht qu trình phanh 24 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG PHANH .26 3.1 Tnh đường knh xilanh chnh v lực tc dụng lên bn đạp 26 3.2 Xc đnh hnh trình bn đạp 27 3.3 Xc đnh hnh trình piston xilanh lực: .28 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TÍNH TỐN BỘ TRỢ LỰC 29 4.1 Chọn trợ lực 29 4.2 Thit k trợ lực 31 4.2.1 Hệ số cường ho 31 4.2.2.Xc đnh kch thước mng cường ho .33 4.2.3 Tnh lò xo mng cường ho 34 2.2.4 Ứng suất lò xo .35 KẾT LUẬN 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN   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 qốc dân đòi hỏi cần chyên 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 chyên 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 chyển động ngày cao vấn đề tai nạn giao thông đường vấn đề cấp thiết hàng đầ lôn cần phải qan 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 thật 20-30% đường xá xấ Trong ngyên nhân hư hỏng máy móc, truc trặc kỹ thật 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 thật gây nên Chính mà hệ thống phanh ngày cải tiến, tiê chẩn 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 qả  phanh cao điề kiện hoạt động xe - Thiết kế cum chi tiết hệ thống phanh cách phù hợp Qa thời gian gần tháng với giúp đỡ tận tình thầy Ch Văn Hnh thầy mơn Ơtơ em hoàn thành nội dng 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 Chyến SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN   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 chyển động, dừng giữ ôtô đứng yên độ dốc định Nhờ có hệ thống phanh người lái tăng vận tốc chyển động trng bình ơtơ nâng cao sất vận chyển 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, thỷ 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 gốc gồm có trống phanh qay với bánh xe, gốc phanh lắp với phần khơng qay mâm phanh, gốc có lắp má phanh 2, đầ gốc phanh qay qanh chốt tựa 4, đầ lại t vào piston xilanh công tác nế dẫn động thỷ lực, cam ép nế dẫn động khí nén Trong trường hợp dẫn động thỷ SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN   Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q  lực áp sất chất lỏng xilanh tác dung lên piston đẩy gốc phanh ép vào tang trống thực qá trình phanh Đối với dẫn động khí nén, áp sất khí tạo nên lực ty đẩy thơng qa địn dẫn động làm qay cam đẩy gốc phanh ép vào tang trống Trên thưc tế, cấ tạo cấ phanh khác nha cách bố trí gốc phanh, chẳng hạn dẫn động thỷ lực gốc phanh điề khiển xi lanh độc lập đặt đối xứng với nha qa tâm cấ phanh, gốc phanh  bố trí hình khơng có tâm qay cố định mà đầ chúng nối với nha liên động Khe hở gốc phanh điề chỉnh thường xyên qá 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 qá trình làm việc - Phanh gốc không ngy hiểm phanh gấp áp sất phanh khơng lớn - Má phanh lâ mịn so với phanh đĩa * Nhược điểm: - Cơ cấ phanh gốc nhiệt qá trình làm việc - Trọng lượng lớn - Khe hở má phanh với trống phanh lớn - Khơng có khả tự làm - Áp sất phân bố không đề bề mặt ma sát * Sơ đồ dạng cấ phanh tang trống - Cơ cấ phanh đối xứng qa truc nghĩa hai gốc phanh bố trí đối xứng qa đường truc thẳng đứng Cấ tạo chng 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 gốc  phanh Hai chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm để điề chỉnh khe hở má  phanh trống phanh phía Đầ hai gốc phanh lị xo gốc 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 gốc phanh có tán ma sát Các dài liên tuc phân thành số đoạn - Cơ cấ phanh đối xứng qa tâm SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN   Đồ án thiết kế nh tốn hệ thống phanh cho xe chơ- TOYOTA CAMRY 2.5Q    Được thể mâm  phanh  bố trí gốc  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 gốc phanh; 10 mâm phanh  phanh, hai xilanh bánh xe, hai gốc phanh hoàn toàn giống nha chúng đối xứng nha qa tâm Mi gốc phanh lắp chốt cố định mâm phanh có bạc lệch tâm để điề chỉnh khe hở phía má phanh trống phanh Một phía gốc phanh lơn tì vào piston xi lanh bánh xe nhờ lò xo gốc 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 qa tâm thường có dẫn động thỷ lực bố trí cầ trước ơtơ d lịch ơtơ tải nhỏ Bố trí cho ơtơ chyển động tiến hai gốc phanh đề gốc xiết lùi lại trở thành hai gốc nhả Như hiệ qả phanh tiến lớn cịn lùi nhỏ ty nhiên thời gian lùi ơtơ tốc độ chậm nên không cần lực phanh hay mômen phanh lớn - Cơ cấ phanh loại đối xứng qa truc SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN   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 gốc phanh không tựa chốt qay cố định mà hai đề tựa hai xilanh cơng tác chng, loại có lực phanh lớn, lực ép từ dầ có áp sất đẩy hai đầ ép sát vào tang trống Ty nhiên sử dung hai xi lanh công tác piston có khả tự dịch chyển nên piston ảnh hưởng piston Kết cấ phanh dễ gây nên giá tri mômen  phanh thay đổi, ảnh hưởng xấ đến chất lượng chyển động xe phanh - Cơ cấ phanh tự cường hố  Hình 1.4 Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN   Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q    Cơ cấ phanh gốc tự cường hóa có nghĩa phanh bánh xe gốc phanh thứ tăng cường lực tác dung lên gốc 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 gốc phanh liên kết với nha qa hai mặt tựa di trượt cấ điề chỉnh di động Hai đầ lại hai gốc 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 gốc phanh Cơ cấ phanh loại thường  bố trí bánh xe trước ơtơ d lịch ơtơ tải nhỏ đến trng bình - Cơ cấ phanh tự cường hóa tác dung kép Cơ cấ phanh tự cường hóa tác dung kép có hai đầ hai gốc 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 trng bình 1.2.2.2 Cơ cấu phanh đĩa  Hình 1.5 Cơ cấu phanh đĩa 1- Đĩa phanh 2- Má phanh SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN   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 qay cấ phanh nối với đĩa toàn cum phanh bố trí gía đỡ gồm má phanh xilanh công tác 3, phanh áp sất chất lỏng tác động lên piston xilanh công tác đẩy má phanh ép vào đĩa thực qá 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 thỷ lực * Ư điểm: - Cơ cấ phanh đĩa loại hở nên nhiệt tốt qá 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 tryền dẫn động - Ít bị ảnh hưởng bị nước văng vào so với cấ loại trống áp sất bề mặt má phanh cao (40-50KG/cm2 khi phanh khẩn cấp, nghĩa gấp 3-4 lần lớn so với áp sất mặt má phanh tang trống) - Lực tác dung lên cấ phanh cân - Áp sất 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 sất đạt trị số lớn trường hợp phanh ngy 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: TRIU VĂN CHUYN   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 lơn tì vào má  phanh Một đường dầ từ xilanh dẫn đến hai xilanh bánh xe Khi đạp phanh, dầ từ xilanh qa 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 qá 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 qay SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN   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 chng hệ thống phanh sử dung trường hợp ôtô đứng yên, không di chyển 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: TRIU VĂN CHUYN 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 sất 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 sất giới hạn cho phép má phanh xe Vậy với má phanh chọn áp sất riêng bề mặt ma sát má phanh trước sa nằm giới hạn cho phép Kết lận: Vậy áp sất bề mặt cấ phanh trước nằm giới hạn cho phép 2.2.5 Tnh ton nhiệt pht qu trình phanh Trong qá trình phanh ô tô, toàn động khối lượng chyển động tơ chyển hóa thành nhiệt cấ phanh Một phần lượng nhiệt nng 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 dng riêng vật liệ làm trống phanh, gang, thép: c = 500 J/kg.K; τ – mức gia tăng nhiệt độ so với môi trường xng qanh; SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 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 tryền 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 qa 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 dng riêng chi tết bi nng 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: TRIU VĂN CHUYN 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 qá 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 tryền dẫn động, lưc hành trình bàn đạp 3.1 Tnh đường knh xilanh chnh v lực tc dụng lên bn 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: TRIU VĂN CHUYN 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 sất tryền động thủy lực Chọn = 0,92 Pt: áp sất 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 Xc đnh hnh trình bn 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 sng 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: TRIU VĂN CHUYN 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 Xc đnh hnh 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 chyển piston thứ cấp sơ cấp  S = S1 + S2 Với S2 là hành trình dịch chyển 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 chyển piston bánh xe trước sa   x1 = x2 = 1mm S1 = = 4,4mm S2 = = 1,5 mm  Như vậy: Pis ton thứ cấp dịch chyển đoạn S1 = 4,4mm   Piston sơ cấp dịch chyển đoan S2 = 1,5 mm SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 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 chng cho kết qả 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  Ngyên lý làm việc: - Khi không phanh cần đẩy dịch chyển sang phải kéo van khí van điề khiển sang phải, van khí tì sát van điề khiển đóng đường thơng với khí trời, lúc bồng A thông với bồng B qa hai cửa E F thông với đường ống nạp Không có chênh lệch áp sất bồng A, B, bầ cường hố khơng làm việc SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 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 chyển 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 chyển tách rời van khí Lúc đường thơng cửa E F đóng lại mở đường khí trời thơng với l F, áp sất bồng B áp sất khí trời, cịn áp sất bồng A áp sât đườngg ống nạp (= 0,5 KG/cm 2) Do bồng A bồng B có chênh áp sất (= 0,5 KG/cm 2) Do chênh lệch áp sất mà màng cường hoá dịch chyển sang trái tác dung lên pittông lực chiề với lực bàn đạp người lái ép dầ tới xi lanh bánh xe để thực qá trình phanh - Nế giữ chân phanh cần đẩy van khí dừng lại cịn piston tiếp tuc di chyển sang trái chênh áp Van điề khiển tiếp xúc với van chân khơng nhờ lị xo di chyển 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 bồng B Vì piston khơng dịch chyển giữ ngyên lực phanh - Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo kéo đòn bàn đạp phanh vị trí ban đầ, lúc van  bên phải mở thông bồng A bồng B qa 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 sất động cơ, đảm bảo trọng tải chyên chở tốc độ ơtơ chyển động Ngược lại phanh có tác dung làm cho cơng sất động cơ  có giảm hệ số nạp giảm, tốc độ ơtơ lúc chậm lại làm cho hiệ qả phanh cao Bảo đảm qan 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 sất khí trời 10N/cm2, độ chênh áp hai bồng cường hố khơng lớn Mốn 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 trng  bình SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 30   Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q  4.2 Thit 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 sất 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 sất 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 sất tryền lực , tl = 0,92   Như vậy, áp sất 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 lơn phải đảm bảo hệ số cường hố Ta xây dựng đường đặc tính  bộ cường hố sa: Có cường hố 700 Khng cường hố 50 750 Qbđ Hình 4.2: Đường đặc tính cường hố SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 31   Đồ án thiết kế nh toán hệ thống phanh cho xe chô- TOYOTA CAMRY 2.5Q  4.2.2.Xc đnh kch thước mng cường ho Để tạo lực tác dung lên đẩy piston thỷ lực phải có độ chênh áp bống A bồng 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 thỷ lực tính theo cơng thức:         với F11- diện tích piston xylanh  pc - áp sất trợ lực phanh tạo ra, pc = 464N/cm2  - hiệ sất dẫn động thỷ 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: TRIU VĂN CHUYN 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 sất cường hoá cực đại pc 4.2.3 Tnh lò xo mng cường ho Lò xo piston xilanh tính tốn theo chế độ lị xo tru chị nén 4.2.3.1 Đường knh 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 trng bình lị xo   đó: D1 và D2 đường kính nhỏ lớn vịng lò xo Chọn c = 15 k - hệ số tập trng ứng sất, tính theo cơng thức: [] - ứng sất giới hạn, với lò xo làm thép 65, [] = 330 MPa Từ tính đường kính trng bình: SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 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 - chyển 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 - môđn 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 bin dạng cực đại lò xo         đó: Dtb - đường kính trng 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 - mơđn đàn hồi, G = 8.104 MPa d - đường kính dây, d = 4,8 mm    SINH VIÊN: TRIU VĂN CHUYN 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 chyển piston, S = 11,58mm G - mođn 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 sât 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 ton 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: TRIU VĂN CHUYN 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: TRIU VĂN CHUYN 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 qả phanh tốt cho xe tơ nói chng tơ CAMRY 2.5Q nói riêng Em thấy hệ thống phanh đĩa trước sa đáp ứng đầy đủ điề kiện lý thyết hệ thống phanh Đây hệ thống phanh sử dung hầ hết xe đại Trong qá 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 dng thiết kế phần dẫn động phanh, với hệ thống thỷ lực hệ thống phanh chọn giúp cho xe chyển động ổn định an toàn cho người xe hầ hết trường hợp chyển 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 Hnh 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: TRIU VĂN CHUYN 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: TRIU VĂN CHUYN 38

Ngày đăng: 19/05/2023, 19:31

w