Đồ án thiết kế ô tô Hệ thống phanh khí nén hai dòng

CHƯƠNG 1: KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH NÓI CHUNG1.1. Hệ thống phanh dầu.Hệ thống phanh dầu là hệ thống phanh được dẫn động bằng dầu. Hệ thống gồm có bàn đạp phanh, bầu trợ lực phanh, xylanh chính, bình chứa dầu, đường ống dầu (ống cứng và ống mềm), van giảm áp, xylanh bánh xe và cơ cấu phanh (cơ cấu phanh tang trống và cơ cấu phanh đĩa). Nguyên lý làm việc. Khi đạp phanh, 1. Bàn đạp phanh; 2. Piston xylanh phanh chính; 3. xylanh phanh chính; 4. 5. 9. Piston xylanh phanh bánh xe; 6. đường ống dẫn dầu phanh; 7. Xylanh phanh bánh xe ; 8. Dầu phanh.+ Khi cần giảm tốc độ xe hoặc dừng hẳn xe lại, người lái tác dụng vào bàn đạp phanh (1), thông qua cơ cầu dẫn động tác động lên piston (2) di chuyển trong xy lanh phanh chính (3) đẩy dầu vào hệ thống các đường ống dẫn (6) và đi đến các xy lanh bánh xe (7), dưới tác dụng của lực sinh ra do áp suất dầu phanh trong hệ thống tác động lên các piston (4,5,9) xy lanh phanh bánh xe sẽ đẩy ra ngoài theo chiều mũi tên để tác dụng lên cơ cấu phanh (phanh tang trống hoặc phanh đĩa) thực hiện việc giảm tốc độ hoặc dừng hẳn xe. Thời gian và quãng đường xe bị giảm hoặc dừng hẳn phụ thuộc vào lực tác dụng lên bàn đạp phanh. Khi nhả phanh. + Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp phanh, dưới tác dụng của cơ cấu lò xo hồi vị tại các bánh xe hoặc cần điều khiển xy lanh phanh chính sẽ ép piston (4,5,9) xy lanh phanh bánh xe lại và đẩy dầu ngược trở về xy lanh chính (3) như lúc đầu, lúc này phanh sẽ được nhả ra không còn tác dụng hãm hoặc dừng xe lại nữa.1.2. Hệ thống phanh khí nén.Hệ thống phanh khí nén là một công cụ không thể thiếu của những chiếc ô tô chở khách hoặc là những chiếc xe tải hạng nặng. Phanh khí nén được cấu tạo cơ bản bao gồm cơ cấu phanh và dẫn động phanh. Được hoạt động nhờ áp lực của khí nén để điều khiển được phanh hơi theo đúng yêu cầu của người lái. Giúp đảm bảo được độ an toàn khi tham gia giao thông của mọi người khi có sự cố bất ngờ xảy ra. Khi đạp phanh.+ Khi người điều khiển ô tô, xe tải hạng nặng đạp phanh hơi, thông qua ty đẩy làm cho pít tông chuyển động nén lò xo. Và đẩy van khí nén mở ra cho khí nén từ bình chứa phân phối đều đến các bầu phanh của bánh xe. Sau đó khí nén lò xo tạo ra được lực đẩy cần đẩy và xoay cam tác động. Giúp đẩy được hai guốc phanh ép chặt má phanh vào tang trống tạo nên được một lực ma sát cực lớn. Làm cho tang trống và bánh xe giảm dần được tốc độ quay hoặc là có thể dừng lại hẳn tùy theo yêu cầu của người điều khiển. Khi nhả phanh.+ Khi người điều khiển giao thông rời chân khỏi bàn đạp của hệ thống phanh khí nén. Lò xo của pít tông điều khiển sẽ được quay trở về vị trí ban đầu làm cho van khí nén đóng kín đường dẫn khí từ bình chứa. Sau đó xả hết khí nén của bầu phanh bánh xe ra ngoài môi trường không khí bên ngoài. Lò xo của bầu phanh được hồi vị, đẩy cần đẩy và trục cam tác động về vị trí không phanh. Tiếp theo là lò xo guốc phanh kéo hai guốc phanh rời khỏi tang trống và bánh xe có thể tăng tốc độ quay. Và trở lại trạng thái xe chạy như bình thường.1.3. Cơ cấu phanh đĩa. Cấu tạo+ Ngàm phanh (Caliper)+ Đĩa phanh (Roto): + Má phanh (Brake pads): + Piston: Ngoài ra còn có các bộ phận khác như lò xo (spring), bộ lọc khí (air filter), … Phận loại.+ Loại giá đỡ cố định. + Loại giá đỡ di động. Loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cố định trên dầm cầu. Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xy lanh bánh xe với một piston tì vào một mã phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp lên giá đỡ. Nguyên lí hoạt động+ Đối với loại giá di động: Khi người lái đạp phanh, áp suất dầu sẽ truyền từ xy lanh chính xuống piston ở phanh làm cho má phanh bên phải ép chặt vào đĩa phanh và má phanh bên trái cũng ép chặt vào đĩa phanh nhờ sự dịch chuyển của giá di động, giá di động di chuyển được dựa theo định luật Pascal (độ tăng áp suất lên một chất lỏng chứa trong bình kín được truyền nguyên vẹn cho mọi điểm của chất lỏng và thành bình) làm hãm tốc độ xe. Khi người lái nhả chân phanh, má phanh sẽ nhả ra, không còn kẹp chặt mặt đĩa giúp bánh xe có thể quay bình thường. + Đối với loại giá cố định: Khi người lái đạp phanh, áp suất dầu sẽ truyền từ xy lanh chính xuống piston ở phanh làm cho má phanh ở 2 bên mặt đĩa kẹp chặt vào mặt đĩa khiến bánh xe ô tô dừng quay. Khi người lái nhả chân phanh, má phanh sẽ nhả ra, không còn kẹp chặt mặt đĩa giúp bánh xe có thể quay bình thường1.4. Cơ cấu phanh tang trống.Phanh tang trống là một bộ phận cơ khí có tác dụng hãm tốc độ cho xe, còn được biết đến với cái tên phanh tang trống, phanh đùm. Cấu tạo phanh tang trống ô tô gồm: guốc phanh, má phanh, lò xo hồi vị, xy lanh (có piston và cuppen), trống phanh, mâm phanh… Nguyên lý hoạt động Khi đạp phanh, dầu phanh được truyền từ bình xi lanh chính đến xi lanh bánh xe. Khi đã truyền đầy dầu trong xi lanh bánh xe, áp suất tác động lên piston đẩy guốc phanh sang hai bên.Sau đó, phần guốc phanh sẽ ép má phanh vào trống phanh (trống phanh gắn liền với bánh xe) tạo ra ma sát giúp bánh xe quay chậm cho đến lúc dừng lại.Khi nhả phanh, không có sự xuất hiện của áp suất đến xi lanh, lực của lò xo phản hồi đẩy guốc phanh trở về vị trí ban đầu và xe di chuyển bình thường.1.5. Cơ cấu phanh tay.Phanh tay là hệ thống điều khiển phanh cầu sau thông qua cáp cơ khí nối lên cần kéo tay hoặc đạp chân. Vì đây là hệ thống phanh cơ khí hoàn toàn và không liên quan gì đến hệ thống thủy lực nên ngay cả khi hệ thống thủy lực bị hỏng lái xe có thể dùng hệ thống phanh tay để dừng xe. Phanh tay được sử dụng trong trường hợp xe đứng yên không di chuyển trên các loại đường khác nhau. 1.Xylanh bánh xe; 2.Guốc phanh; 3.Lò xo hồi trên; 4.Cam điều chỉnh guốc; 5.Lò xo hồi dưới;6.Chốt điều chỉnh khe hở phanh; 7.Tấm lót; 8.Thanh đẩy; 9.Đòn bẫy; 10.Cáp phanh; 11.; 12. Nguyên lý làm việc+ Khi kéo phanh: Khi kéo cần phanh về phía sau thông qua các khớp dẫn động sẽ kéo dây cáp(10) xiết lại và đẩy 2 guốc phanh bung ra ôm sát vào trống phanh.Do trống phanh lắp cố định với trục các đăng nên toàn bộ trục các đăng, truyền lực chính, bán trục và bánh xe cũng được hãm cứng. + Khi nhả phanh:Bóp tay điều khiển để nhả cóc hãm và đẩy cần phanh về vị trí ban đầu, lúc đó cáp phanh trở lại vị trí trung gian các guốc phanh được lò xo co lại tạo khe hở giữa má phanh và trống phanh, trống phanh được quay tự do.  1.6. Hệ thống phanh dẫn động kết hợp thủy lực khí nén. Gồm hai dẫn động:+ Dẫn động thủy lực: có hai xy lanh chính dẫn hai dòng dầu đến các xy lanh bánh xe phía trước và phía sau.+ Dẫn động khí nén: bao gồm từ máy nén khi, bình chứa khí, van phân phối khí và các xy lanh khí nén. Phần máy nén khí và van phân phối hoàn toàn có cấu tạo và nguyên lý làm việc như trong hệ thống dẫn động bằng khí nén. Đây là dẫn động thủy khí kết hợp hai dòng nên van phân phối khi là loại van kép, có hai xy lanh chính và hai xy lanh khí. Khi phanh làm việc thì cơ cấu chấp hành là gồm có piston thủy lực ở bầu phanh và cơ cấu dẫn động là gồm có piston các màng, thanh đẩy và piston thuỷ lực, dầu phanh lúc nào cũng có trong hệ thống, bầu phanh chính của các cơ cấu phanh cầu trước và sau. 1.7. Hệ thống phanh khí nén hai dòng. Cấu tạo Sơ đồ cấu tạo phanh hai dòngChú thích:1 – Bơm hơi.2 – Cụm van điều tiết. 3 – Bình hơi nguồn.4 – Van điều chỉnh áp suất hơi dạng không tải.5 – Bình hơi dành cho bánh trước.6 – Bình hơi dành cho bánh sau.7 – Bàn đạp phanh.8 – Van một tầng điều khiển phanh.9 – Tay kéo phanh tay.10 – Van xả phanh11 – Bầu phanh 2 tầng có hệ thống lốc kê và hệ thống phanh12 – Bầu phanh 1 tầng của bánh xe trước1.7.1. Bầu trợ lực phanh.Bầu trợ lực phanh hay còn có tên gọi khác là bầu trợ lực chân không, đây là một bộ phận để khuếch đại lực nhấn của chân phanh bằng việc sử dụng độ chênh lệch giữa chân không động cơ và áp suất khí quyển. Nhờ bầu trợ lực phanh mà lái xe có thể phanh xe mà không tốn quá nhiều sức.Cấu tạo của bầu trợ lực phanh gồm nhiều chi tiết như: Buồng chân không, cần đẩy, thân van, cần điều khiển van, lọc khí, đĩa phản lực, mảng ngăn, pittông bầu trợ lực, buồng làm việc… Nguyên lý hoạt động + Khi không được tác động Van không khí được nối với cần điều khiển van và bị lò xo phản hồi van không khí kéo về phía bên phải. Van điều chỉnh bị lò xo van điều chỉnh đẩy sang phía bên trái. (Điều này sẽ khiến van không khí tiếp xúc với van điều chỉnh. Vậy nên, không khí bên ngoài đi qua lưới lọc bị chặn lại không vào được buồng áp suất biến đổi).Trong điều kiện này, van chân không của thân van bị tách ra khỏi van điều chỉnh, tạo thành một lối thông giữa lỗ A và B. Bởi vì luôn có chân không trong buồng áp suất không đổi, nên trong buồng áp biến đổi cũng sẽ có chân không vào thời điểm này. Khi phanh được tác động Khi người lái đạp bàn đạp chân phanh, cần điều khiển van đẩy không khí, làm nó di chuyển sang bên trái. (Lò xo van điều chỉnh cũng đẩy van không khí di chuyển sang bên trái cho tới khi tiếp xúc với van chân không. Chuyển động này sẽ bịt kín lối thông giữa lỗ A và B).Khi van không khí tiếp tục dịch chuyển sang bên trái, thì nó càng xa van điều chỉnh làm cho không khí bên ngoài lọt vào bên trong buồng áp suất biến đổi qua lỗ B (sau khi qua lưới lọc không khí).Độ chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi khiến piston dịch chuyển về phía bên trái. Điều này khiến đĩa phản lực đẩy cần đẩy bộ trợ lực về bên trái và làm tăng kích thước phanh1.7.2. Bàn đạp phanh.Bàn đạp phanh là cơ cấu được lắp ở bên trái so với bàn đạp ga giúp cho người lái dễ dàng sử dụng khi cần phanh ô tô. Khi đạp chân lên bàn đạp phanh, xe sẽ giảm tốc độ và từ từ dừng lại. Bàn đạp được lắp vào vách ngăn và làm việc như một cơ cấu đòn bẩy. Khi hệ thống trợ lực hỏng, bàn đạp được thiết kế sao cho lái xe vẫn có thể dừng xe khi không có trợ lực. Bàn đạp được gắn vào piston của xi lanh chính. Công tắc phanh: được lắp ở chân phanh để lấy tín hiệu phanh mỗi khi đạp chân phanh, công tắc phanh cũng nối đến đèn phanh. Bàn đạp phanh và công tắc phanh phải được điều chỉnh thường xuyên hoặc mỗi khi thay mới. 1.7.3. Máy nén khí. Nguyên lý hoạt động.Khi động cơ máy nén khí trên ô tô hoạt động thì trục khuỷu và piston đồng thời chuyển động kéo theo puly quay. Piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới tạo chân không trong xi lanh làm van nạp mở. Van nạp mở đưa không khí từ bên ngoài thông qua bầu lọc vào xi lanh. Quá trình hút diễn ra cho đến khi piston di chuyển lên điểm chết trên. Lúc này, trong xi lanh xảy ra quá trình nén khí, khí bị nén lại làm cho áp suất tăng đẩy mở van nén đưa khí nén qua nắp xi lanh đến bình chứa khí.Trong bình chứa khí của máy bơm nén khí, khí áp suất đạt đến một mức độ nhất định thì van điều chỉnh sẽ bắt đầu hoạt động. Áp suất khí nén trong bình tăng đẩy mở van áp suất và thông qua van nạp vào giữa hai xi lanh, chặn đường dẫn của khí nén đến bình chứa. Ngược lại, khi khí đi qua áp suất giảm xuống, van điều chỉnh áp suất mở ra thông thường dẫn khí nén đến bình chứa và quá trình nạp, nén lại tiếp tục lặp đi lặp lại như vậy. 1.7.4. Van phân phối hai dòng. Van phân phối là bộ phận gắn liền với bàn đạp phanh. Có tác dụng đóng mở dòng khí nén từ bình chứa khi phanh và xả khí khi nhả phanh. Mặt khác, van phân phối cũng có tác dụng tạo ra cảm giác phanh giúp cho tài xế nhận biết được mức độ và trạng thái làm việc của phanh. Nguyên lí làm việc.+ Khi không phanh:• Khi không phanh. Các piston không chịu lực tác dụng từ bàn đạp phanh. Lò xo 5 và 11 ép van trên 12 và van dưới 10 đóng cửa nạp. Khí nén từ bình chứa ở các cửa nạp P1 và P2 bị giữ lại. Không khí tại cửa ra B1 và B2 được thông với khí trời nhờ các lỗ hổng xuyên tâm trong piston. Bầu phanh lúc này ở trạng thái nhả phanh, bánh xe lăn. + Khi đạp phanh:• Khi đạp phanh, bàn đạp hoạt động như một đòn bẩy với điểm O là tâm quay. Con lăn 20 đè lên cốc ép 19 đi xuống, cốc ép tiếp tục đè lên miếng chặn ép lò xo 14 tỳ lên piston trên 15 đi xuống. Khi đế van trong của piston trên 15 tiếp xúc với mặt van 12, đường khí B1 thông với khí quyển bị đóng lại. Piston trên 15 tiếp tục đi xuống, ép mặt van 12 rời khỏi thân van trên và mở van khí nạp. Lúc này khí nén đang trực sẵn ở cửa P1 tràn vào, đi qua van và cửa ra B1 đến các bầu khí ở cầu sau của xe. Piston trên 15 tiếp tục đẩy piston dưới 4 di chuyển xuống. Đóng đường thoát khí giữa cửa ra B2 và R. Tách mặt van 9 ra khỏi thân van và mở van khí nạp dưới giống như cách mở của van khí nạp phía trên. Khí nén từ cửa P2 tràn vào, đi qua van và cửa ra B2 đến các bầu phanh ở cầu xe phía trước.Ở trên cửa ra B1 được thiết kế hai lỗ thông với mặt dưới của piston trên 15 và piston dưới 4. Khi khí nén đi qua cửa ra B1, một phần khí nén sẽ đi qua hai lỗ trên. Phần khí nén đi qua lỗ nhỏ phía trên sẽ có xu hướng đẩy piston trên 15 đi lên, tạo cảm giác nặng khi đạp phanh cho người lái. Còn phần khí nén đi qua lỗ nhỏ phía dưới có tác dụng hỗ trợ lực cho piston 4 đi xuống mở cụm van nạp phía dưới nhanh hơn.+ Khi nhả phanh:• Khi nhả phanh, bàn đạp phanh không còn được tác dụng lực. Cốc ép 19 di chuyển lên về vị trí ban đầu nhờ tác dụng của các lò xo hồi vị. Piston 15 và piston 4 di chuyển lên trên, đóng van khí nén và mở cửa đường thông với khí quyển (R). Khí nén ở các bầu phanh được xả ra ngoài. Kết thúc quá trình phanh xe. + Khi rà phanh:Khi rà phanh, người lái đạp và giữ phanh ở một vị trí trên hành trình bàn đạp. Khi bàn đạp giữ nguyên vị trí. Van khí nạp không mở rộng thêm nhưng áp suất sau van vẫn tăng vì quán tính của dòng khí. Dẫn đến áp suất ở hai lỗ nhỏ tăng theo đẩy piston 15 đi lên, đóng mặt van 12 với đế van ngoài đồng thời ngắt đường khí nén cấp cho cửa ra B1. Đường cấp khí nén bị ngắt nên áp suất sau van 12 không tăng thêm, tạo điều kiện cho piston dưới 4 đi lên và đóng mặt van 9 với đế van ngoài, đồng thời ngắt đường khí nén cấp cho cửa ra B2, áp suất sau van 9 không tăng thêm giống như van 12.Các van trong trạng thái rà phanh đều ở trong trạng thái đóng kín. Áp suất khí nén sau van khí được duy trì ổn định giúp cho cơ cấu phanh phanh ở mức độ tương ứng với vị trí bàn đạp phanh1.7.5. Nguyên lí làm việc. + Khi xe khởi động thì bơm hơi (1) hoạt động hút vào và nén khí ra vào đường ống dẫn đến bầu lọc không khí (2), không khí sau khi được lọc được đưa vào bình nén khí (3) dòng khí được đưa lên van (4) tiếp tục bơm vào bình hơi cho bánh xe trước (5) và bình hơi cho bánh xe sau (6), dòng khí ở bình hơi (5, 6) tiếp tục đi lên bàn đạp phanh và chờ ở đó, đối với dòng khí ở bình hơi (6) dòng khí còn được đi đến van (8) và chờ ở đó.+ Khi người lái xe đạp phanh thì dòng khí thứ nhất khí sẽ đi qua van phân phối ở bàn đạp và đi qua van 1 tầng (13) và đi tới bầu phanh ở bánh trước, dòng khí thứ hai sẽ đii qua van một tầng (8) và đii tới bầu phanh bánh sau, lúc này bầu phanh hoạt động và tạo lực để làm cho guốc phanh ép má phanh vào tang trống để thực hiện quá trình phanh.+ Khi người lái nhả chân phanh, lò xo cũng như piston điều khiển về lại vị trí cũ khiến van khí nén đóng lại. Đồng thời khí nén ở bầu phanh cũng được thoát hẳn ra ngoài. Cuối cùng, lò xo tại bầu phanh đàn hồi ngược lại, kéo guốc phanh ngược khỏi tang trống.CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ PHANH KHÍ NÉN HAI DÒNG.2.1. Thống số đầu vào. Thông số cơ bản về xe Huyndai – 11 tấn Chiều dài toàn bộ mm8.270 Chiều rộng toàn bộmm2.495 Chiều cao toàn bộmm2.860 Chiều dài cơ sởmm7.025 Vết bánh trướcmm2.040 Vết bánh saumm1.850 Trọng lượng bản thânKG10.525 Trọng lượng toàn bộKG21.700 Vận tốc lớn nhấtKmh95.8Bánh xeTrước đơn, sau képCỡ lốpTrước24570R19.514PRSau24570R19.514PR Phanh chính loạiPhanh khí nén 2 dòngPhanh trướcTang trốngPhanh sauTang trốngPhanh tay loạiTang trống, tác dụng phía sau hộp số Kiểu động cơ:Động cơ diesel, 4 kỳ, phun nhiên liệu trực tiếp, làm mát bằng nước Số xy lanh8 Công suất lớn nhất290KW2200vp Momen xoắn lớn nhất 100KGm1400vp Khoảng cách từ tâm bánh xe đến piston xy lanh bánh xe 160mm Khoảng cách từ tâm bánh xe đến điểm tựa chốt quay170mm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ………… ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ KHAI THÁC VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN HAI DỊNG Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Chun ngành: CƠ KHÍ Ơ TƠ Giảng viên hướng dẫn: ThS… Sinh viên thực MSSV: 2051130367 : …… Lớp: CO20E Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2023 LỜI NĨI ĐẦU Nghành cơng nghiệp tơ – máy kéo chiếm vị trí quan trọng kinh tế Quốc dân nói chung giao thơng vận tải nói riêng Nó định phần không nhỏ tốc độ phát triển kinh tế quốc gia Ngày nay, ô tô áp dụng công nghệ tiên tiến công nghệ điện tử, điều khiển tự động, vật liệu làm cho ô tô ngày trở lên đa dạng có tiến vượt bậc công nghệ Tuy nhiên, dù giai đoạn phát triển, kỹ thuật ngày hoàn thiện an tồn đặt lên hàng đầu nhằm bảo vệ tính mạng người giảm thiệt hại vật chấtVà nhiệm vụ yêu cầu mà hệ thống phanh ô tô cần thực Ngày nay, hệ thống phanh ô tô có tiến đáng kể phải kể đến hệ thống chống bó cứng bánh xe (ABS), hệ thống cân điện tử giúp cho tơ có an tồn cao Dựa yêu cầu phát triển chung nay, em lựa chọn đề tài: “Khai thác thiết kế hệ thống phanh dòng nén” để làm đề tài thiết kế cho đồ án Đề tài thực dựa sở số liệu tài liệu tham khảo hướng dẫn tính tốn Mặc dù cố gắng hướng dẫn nhiệt tình giáo viên hướng dẫn Thầy…… Nhưng trình thực em cịn nhiều thiếu sót định Em mong với bảo đóng góp ý kiến Thầy cô giáo môn giúp em vững vàng đường công tác sau Em xin chân thành cảm ơn MỤC LỤC CHƯƠNG 1: KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH NÓI CHUNG .1 1.1 Hệ thống phanh dầu 1.2 Hệ thống phanh khí nén 1.3 Cơ cấu phanh đĩa 1.4 Cơ cấu phanh tang trống 1.5 Cơ cấu phanh tay 1.6 Hệ thống phanh dẫn động kết hợp thủy lực - khí nén 10 1.7 Hệ thống phanh khí nén hai dòng 11 1.7.1 Bầu trợ lực phanh 11 1.7.2 Bàn đạp phanh .14 1.7.3 Máy nén khí 15 1.7.4 Van phân phối hai dòng 16 1.7.5 Nguyên lí làm việc 19 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ PHANH KHÍ NÉN HAI DỊNG .20 2.1 Thống số đầu vào 20 2.2 Tính toán thiết kế cấu phanh .21 2.2.1 Xác định mô men sinh cấu phanh .21 2.2.2 Xác định kích thước má phanh 24 2.2.3 Xác định đường kính piston xylanh thủy lực bầu phanh 26 2.2.4 Kiểm tra tượng tự xiết 28 2.2.5 Tính bền trống phanh 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 CHƯƠNG 1: KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH NÓI CHUNG 1.1 Hệ thống phanh dầu Hệ thống phanh dầu hệ thống phanh dẫn động dầu Hệ thống gồm có bàn đạp phanh, bầu trợ lực phanh, xylanh chính, bình chứa dầu, đường ống dầu (ống cứng ống mềm), van giảm áp, xylanh bánh xe cấu phanh (cơ cấu phanh tang trống cấu phanh đĩa) * Nguyên lý làm việc - Khi đạp phanh, 1 Bàn đạp phanh; Piston xylanh phanh chính; xylanh phanh chính; Piston xylanh phanh bánh xe; đường ống dẫn dầu phanh; Xylanh phanh bánh xe ; Dầu phanh + Khi cần giảm tốc độ xe dừng hẳn xe lại, người lái tác dụng vào bàn đạp phanh (1), thông qua cầu dẫn động tác động lên piston (2) di chuyển xy lanh phanh (3) đẩy dầu vào hệ thống đường ống dẫn (6) đến xy lanh bánh xe (7), tác dụng lực sinh áp suất dầu phanh hệ thống tác động lên piston (4,5,9) xy lanh phanh bánh xe đẩy theo chiều mũi tên để tác dụng lên cấu phanh (phanh tang trống phanh đĩa) thực việc giảm tốc độ dừng hẳn xe Thời gian quãng đường xe bị giảm dừng hẳn phụ thuộc vào lực tác dụng lên bàn đạp phanh - Khi nhả phanh + Khi người lái tác dụng vào bàn đạp phanh, tác dụng cấu lò xo hồi vị bánh xe cần điều khiển xy lanh phanh ép piston (4,5,9) xy lanh phanh bánh xe lại đẩy dầu ngược trở xy lanh (3) lúc đầu, lúc phanh nhả khơng cịn tác dụng hãm dừng xe lại 1.2 Hệ thống phanh khí nén Hệ thống phanh khí nén cơng cụ khơng thể thiếu ô tô chở khách xe tải hạng nặng Phanh khí nén cấu tạo bao gồm cấu phanh dẫn động phanh Được hoạt động nhờ áp lực khí nén để điều khiển phanh theo yêu cầu người lái Giúp đảm bảo độ an tồn tham gia giao thơng người có cố bất ngờ xảy - Khi đạp phanh + Khi người điều khiển ô tô, xe tải hạng nặng đạp phanh hơi, thông qua ty đẩy làm cho pít tơng chuyển động nén lị xo Và đẩy van khí nén mở cho khí nén từ bình chứa phân phối đến bầu phanh bánh xe Sau khí nén lị xo tạo lực đẩy cần đẩy xoay cam tác động Giúp đẩy hai guốc phanh ép chặt má phanh vào tang trống tạo nên lực ma sát cực lớn Làm cho tang trống bánh xe giảm dần tốc độ quay dừng lại hẳn tùy theo yêu cầu người điều khiển - Khi nhả phanh + Khi người điều khiển giao thông rời chân khỏi bàn đạp hệ thống phanh khí nén Lị xo pít tơng điều khiển quay trở vị trí ban đầu làm cho van khí nén đóng kín đường dẫn khí từ bình chứa Sau xả hết khí nén bầu phanh bánh xe ngồi mơi trường khơng khí bên ngồi Lị xo bầu phanh hồi vị, đẩy cần đẩy trục cam tác động vị trí khơng phanh Tiếp theo lò xo guốc phanh kéo hai guốc phanh rời khỏi tang trống bánh xe tăng tốc độ quay Và trở lại trạng thái xe chạy bình thường 1.3 Cơ cấu phanh đĩa - Cấu tạo + Ngàm phanh (Caliper) + Đĩa phanh (Roto): + Má phanh (Brake pads): + Piston: Ngoài cịn có phận khác lị xo (spring), lọc khí (air filter), … - Phận loại + Loại giá đỡ cố định + Loại giá đỡ di động Loại giá đỡ không bắt cố định mà di trượt ngang số chốt bắt cố định dầm cầu Trong giá đỡ di động người ta bố trí xy lanh bánh xe với piston tì vào mã phanh Má phanh phía đối diện gá trực tiếp lên giá đỡ - Nguyên lí hoạt động + Đối với loại giá di động: Khi người lái đạp phanh, áp suất dầu truyền từ xy lanh xuống piston phanh làm cho má phanh bên phải ép chặt vào đĩa phanh má phanh bên trái ép chặt vào đĩa phanh nhờ dịch chuyển giá di động, giá di động di chuyển dựa theo định luật Pascal (độ tăng áp suất lên chất lỏng chứa bình kín truyền ngun vẹn cho điểm chất lỏng thành bình) làm hãm tốc độ xe Khi người lái nhả chân phanh, má phanh nhả ra, khơng cịn kẹp chặt mặt đĩa giúp bánh xe quay bình thường + Đối với loại giá cố định: Khi người lái đạp phanh, áp suất dầu truyền từ xy lanh xuống piston phanh làm cho má phanh bên mặt đĩa kẹp chặt vào mặt đĩa khiến bánh xe ô tô dừng quay Khi người lái nhả chân phanh, má phanh nhả ra, khơng cịn kẹp chặt mặt đĩa giúp bánh xe quay bình thường 1.4 Cơ cấu phanh tang trống Phanh tang trống phận khí có tác dụng hãm tốc độ cho xe, biết đến với tên phanh tang trống, phanh đùm Cấu tạo phanh tang trống tơ gồm: guốc phanh, má phanh, lị xo hồi vị, xy lanh (có piston cuppen), trống phanh, mâm phanh… - Nguyên lý hoạt động Khi đạp phanh, dầu phanh truyền từ bình xi lanh đến xi lanh bánh xe Khi truyền đầy dầu xi lanh bánh xe, áp suất tác động lên piston đẩy guốc phanh sang hai bên.Sau đó, phần guốc phanh ép má phanh vào trống phanh (trống phanh gắn liền với bánh xe) tạo ma sát giúp bánh xe quay chậm lúc dừng lại Khi nhả phanh, khơng có xuất áp suất đến xi lanh, lực lò xo phản hồi đẩy guốc phanh trở vị trí ban đầu xe di chuyển bình thường 1.5 Cơ cấu phanh tay Phanh tay hệ thống điều khiển phanh cầu sau thông qua cáp khí nối lên cần kéo tay đạp chân Vì hệ thống phanh khí hồn tồn khơng liên quan đến hệ thống thủy lực nên hệ thống thủy lực bị hỏng lái xe dùng + Khi đạp phanh: • Khi đạp phanh, bàn đạp hoạt động đòn bẩy với điểm O tâm quay Con lăn 20 đè lên cốc ép 19 xuống, cốc ép tiếp tục đè lên miếng chặn ép lò xo 14 tỳ lên piston 15 xuống Khi đế van piston 15 tiếp xúc với mặt van 12, đường khí B1 thơng với khí bị đóng lại Piston 15 tiếp tục xuống, ép mặt van 12 rời khỏi thân van mở van khí nạp Lúc khí nén trực sẵn cửa P1 tràn vào, qua van cửa B1 đến bầu khí cầu sau xe Piston 15 tiếp tục đẩy piston di chuyển xuống Đóng đường khí cửa B2 R Tách mặt van khỏi thân van mở van khí nạp giống cách mở van khí nạp phía Khí nén từ cửa P2 tràn vào, qua van cửa B2 đến bầu phanh cầu xe phía trước 17 Ở cửa B1 thiết kế hai lỗ thông với mặt piston 15 piston Khi khí nén qua cửa B1, phần khí nén qua hai lỗ Phần khí nén qua lỗ nhỏ phía có xu hướng đẩy piston 15 lên, tạo cảm giác nặng đạp phanh cho người lái Cịn phần khí nén qua lỗ nhỏ phía có tác dụng hỗ trợ lực cho piston xuống mở cụm van nạp phía nhanh + Khi nhả phanh: • Khi nhả phanh, bàn đạp phanh khơng cịn tác dụng lực Cốc ép 19 di chuyển lên vị trí ban đầu nhờ tác dụng lò xo hồi vị Piston 15 piston di chuyển lên trên, đóng van khí nén mở cửa đường thơng với khí (R) Khí nén bầu phanh xả Kết thúc trình phanh xe + Khi rà phanh: Khi rà phanh, người lái đạp giữ phanh vị trí hành trình bàn đạp Khi bàn đạp giữ ngun vị trí Van khí nạp khơng mở rộng thêm áp suất sau van tăng quán tính dịng khí Dẫn đến áp suất hai lỗ nhỏ tăng theo đẩy piston 15 lên, đóng mặt van 12 với đế van đồng thời ngắt đường khí nén cấp cho cửa B1 18 Đường cấp khí nén bị ngắt nên áp suất sau van 12 không tăng thêm, tạo điều kiện cho piston lên đóng mặt van với đế van ngồi, đồng thời ngắt đường khí nén cấp cho cửa B2, áp suất sau van không tăng thêm giống van 12 Các van trạng thái rà phanh trạng thái đóng kín Áp suất khí nén sau van khí trì ổn định giúp cho cấu phanh phanh mức độ tương ứng với vị trí bàn đạp phanh 1.7.5 Nguyên lí làm việc + Khi xe khởi động bơm (1) hoạt động hút vào nén khí vào đường ống dẫn đến bầu lọc khơng khí (2), khơng khí sau lọc đưa vào bình nén khí (3) dịng khí đưa lên van (4) tiếp tục bơm vào bình cho bánh xe trước (5) 19 bình cho bánh xe sau (6), dịng khí bình (5, 6) tiếp tục lên bàn đạp phanh chờ đó, dịng khí bình (6) dịng khí cịn đến van (8) chờ + Khi người lái xe đạp phanh dịng khí thứ khí qua van phân phối bàn đạp qua van tầng (13) tới bầu phanh bánh trước, dịng khí thứ hai đii qua van tầng (8) đii tới bầu phanh bánh sau, lúc bầu phanh hoạt động tạo lực để làm cho guốc phanh ép má phanh vào tang trống để thực trình phanh + Khi người lái nhả chân phanh, lò xo piston điều khiển lại vị trí cũ khiến van khí nén đóng lại Đồng thời khí nén bầu phanh hẳn ngồi Cuối cùng, lị xo bầu phanh đàn hồi ngược lại, kéo guốc phanh ngược khỏi tang trống CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ PHANH KHÍ NÉN HAI DỊNG 2.1 Thống số đầu vào - Thông số xe Huyndai – 11 - Chiều dài toàn mm 8.270 - Chiều rộng toàn mm 2.495 - Chiều cao toàn mm 2.860 - Chiều dài sở mm 7.025 - Vết bánh trước mm 2.040 - Vết bánh sau mm 1.850 - Trọng lượng thân KG 10.525 - Trọng lượng toàn KG 21.700 - Vận tốc lớn Km/h 95.8 Bánh xe Cỡ lốp - Phanh loại Trước đơn, sau kép Trước 245/70R19.5-14PR Sau 245/70R19.5-14PR Phanh khí nén dịng Phanh trước Tang trống Phanh sau Tang trống 20 Phanh tay loại Tang trống, tác dụng phía sau hộp số Động diesel, kỳ, phun nhiên liệu - Kiểu động cơ: trực tiếp, làm mát nước - Số xy lanh - Công suất lớn 290KW/2200v/p - Momen xoắn lớn 100KGm/1400v/p - Khoảng cách từ tâm bánh xe đến piston 160mm xy lanh bánh xe - Khoảng cách từ tâm bánh xe đến điểm 170mm tựa chốt quay 2.2 Tính tốn thiết kế cấu phanh 2.2.1 Xác định mô men sinh cấu phanh Khi người lái tác dụng lực vào bàn đạp cấu phanh sinh mômen ma sát hay cịn gọi mơmen phanh Mp nhằm hãm bánh xe lại lực bánh xe xuất phản lực tiếp tuyến Pp ngược chiều chuyển động bánh xe lực gọi lực phanh: Ta có: Pp = Mp/rbx rbx : bán kính làm việc bánh xe Khi phanh bánh xe chuyển động chậm dần có mơmen qn tính Mjp tác dụng mơmen có chiều chuyển động chiều với chiều chuyển động ơtơ 21 Khi phanh ta có lực quán tính chiều với chiều chuyển động ôtô ta có: 𝐺 𝑃𝑗 = 𝐽𝑝 Jp: gia tốc chậm dần phanh 𝑔 Khi phanh lực tác dụng khơng khí Pw Pf bỏ qua khơng ảnh hưởng nhiều tới tiêu phanh Để sử dụng hết trọng lượng bám ơtơ cấu phanh bố trí bánh xe trước sau Vậy để đảm bảo điều kiện phanh tối ưu phải tận dụng hết trọng lượng bám xe mặt khác lực phanh lớn bánh xe lại hạn chế điều kiện bám là: 𝑃𝑝𝑚𝑎𝑥 = 𝑍𝑏 𝐺 𝜑 𝜑 hệ số bám Vậy ta có lực phanh tổng hợp cầu trước sau phải thỏa mãn điều kiện là: 𝑃𝑝𝑚𝑎𝑥 = 𝐺 𝜑 G trọng lượng tồn xe đầy tải Ta làm suy luận nhỏ là: 𝑃𝑝𝑚𝑎𝑥 = 𝐺 𝜑 (1) Mặt khác ta lại có theo cân lực kéo ta có: 𝑃𝑝𝑚𝑎𝑥 = 𝑃 𝑗 = 𝑚 𝑗 (2) Từ (1) (2) ta có: 𝐽 = 𝑔 𝜑 (3) Như ta có mối quan hệ gia tốc chậm dẫn hệ số bám quan hệ thơng số thay đổi theo lực phanh gia tốc chậm dần thông số cố định trọng lượng ôtô đầy tải G Vậy theo phân tích ta chọn thơng số hệ số bám mặt đường 𝜑 = (0.6 − 0.7) 22 Nếu hệ số bám nhỏ bánh xe bị trượt quay ta chọn hệ số bám mặt đường là: 𝜑 = 0.65 Theo (3) ta có 𝐽 = 𝜑 𝑔 = 0.65.10 = 6.5 𝑚/𝑠 ta lấy g = 10 m/s2 - Theo xe tham khảo cỡ lốp xe thiết kế 11 – 20 chọn 𝜆 = 0.930 𝑑 20 2 Ta có 𝑟𝑜 = (𝐵 + ) 25,4 = (11 − ) 25,4 = 533,4 (mm) => 𝑟𝑏𝑥 = 𝑟0 𝜆 = 0.930.522,4 = 496 (𝑚𝑚) = 0.496 (𝑚) - Áp dụng cơng thưc tính lực phanh lớn bánh xe cầu trước sau: Trong có: Lực phanh tổng hợp lên tồn xe là: 𝑃 = 𝑃𝑝𝑡 + 𝑃𝑝2 = 2.2931 + 4.2060 = 14102 (𝐾𝐺 ) Xét theo điều kiện bám ta có 𝑃 < 𝐺 𝜑 = 21700.0,65 = 14104 (𝐾𝑔) => Lực phanh sinh toàn xe thỏa mãn điều kiện bám Momen sinh theo tính tốn cấu phanh cầu trước sau là: 𝑀𝑝1 = 𝑃𝑝1 𝑟𝑏𝑥 = 2931 0,496 = 1454 (𝐾𝐺𝑚) 𝑀𝑝2 = 𝑃𝑝2 𝑟𝑏𝑥 = 2060 0,496 = 1021 23 2.2.2 Xác định kích thước má phanh Kích thước má phanh chọn sở đảm bảo công ma sát riêng áp suất má phanh, tỷ số trọng lượng tồn tơ diện tích tồn má phanh hạn chế độ làm việc phanh a Công má sát riêng L: Xác định sở má phanh thu tồn động tơ chạy với tốc độ bắt đầu phanh Ta có cơng thức: 𝐿 = 𝐺.𝑉02 2.𝑔.𝐹 ≤ [𝐿] = 400 … 1000 𝐽 𝑐𝑚2 (∗) Trong G = 21700 Kg; V0 = 55 km/h = 15,3 m/s phanh xe giảm tốc độ giảm ga g = 10m/s2 F: diện tích tồn má phanh tất bánh xe Theo phân tích phần ta có góc ơm má trước lớn góc ơm má sau: *Cầu trước b1 = 𝑏2 = 𝑏3 = 𝑏4 = 140 𝑚𝑚 β01 = 𝛽02 = 120𝑜 = 2,09 𝑟𝑎𝑑 β03 = 𝛽04 = 90𝑜 = 1,57 𝑟𝑎𝑑 => 𝐹𝑡 = 2.2,09.140.205 + 2.1,57.140.205 = 210084 𝑚𝑚2 * Cầu sau b5 = 𝑏6 = 𝑏7 = 𝑏8 = 𝑏9 = 𝑏10 = 𝑏11 = 𝑏12 = 140𝑚𝑚 β05 = β06 = β07 = β08 = 120o = 2,09 rad β09 = β10 = β11 = β12 = 90o = 1.57 𝑟𝑎𝑑 24 => 𝐹𝑠 = 4.140.205.2,09 + 4.140.205.1,57 = 420168 𝑚𝑚2 - Diện tích tồn độ má phanh tơ: 𝐹 = 𝐹𝑡 + 𝐹𝑠 = 210084 + 420168 = 630252 𝑚𝑚2 = 6303𝑐𝑚2 - Thay vào cơng thức (*) ta có 𝐿= 21700.15,32 𝐽 = 40,3 < 400 2.10.6303 𝑐𝑚2 - Vậy má phanh chọn thỏa mãn toàn lượng phanh bánh xe Với kích thước má phanh ta chọn ta xét tiếp đến khả phục vụ làm việc b Đánh giá khả phụ vụ má phanh - Khi muốn biết thời gian phục vụ má phanh hay tuổi thọ ta xét đến áp suất bề mặt ma sát dựa vào thông số q Ta có cơng thức 𝑞= 𝑀𝑝 ≤ [𝑞] = 2𝑀𝑁 𝑚2 (∗∗) 𝜇 𝑏, 𝑟𝑡2 𝛽0 - Theo công thức (**) ta thấy muốn xét đến thông số q phụ thuộc vào góc ơm má phanh mơ men phanh sinh cấu phanh ta xét đến má phanh có gốc ơm lớn chịu mơ men phanh lớn - Xét cầu trước cầu trước chịu mô men phanh lớn cầu sau ta xét má trước vai mã trước chịu mô men phanh lớn má sau Má trước có 𝜇 = 0,3 𝛽 = 120 độ = 2.09 𝑟𝑎𝑑; 𝑟𝑡 = 205 𝑚𝑚; 𝑏 = 170𝑚𝑚 Với cầu trước momen sinh cấu phanh là: 𝑀𝑝 = 145 𝐾𝐺𝑚 = 1454.10−6 𝑀𝑁⁄𝑚2 Thay số vào ta có: 1454.10−6 𝑞= = 1.87 0,3.0,17.0,2052 2,09 - Với cầu sau cầu có mơ men phanh nhỏ cấu trước để dễ thay sửa chữa ta thiết kế chọn bề dày, chiều rộng má phanh giống - Khi thiết kế má phanh ta xét đến khả chịu nhiệt hay khả bên nhiệt phanh, động ô tô chuyển thành nhiệt má phanh trống phanh ta 25 tính tốn cho nhiệt sinh không làm hỏng má phanh trống phanh điều kiện làm việc Theo tài liệu (I) công thức (2 - 44) nhiệt độ tính tốn thiết kế đảm bảo nhỏ hay 15 độ C Khi phanh phần động biến thành nhiệt trống phanh phần ngồi khơng khí Ta có cơng thức tính nhiệt độ phanh 𝐺 𝑉12 −𝑉22 Phương trình cân nhiệt: 𝑡 = 𝑚𝑡 𝐶 𝑡 𝑜 + 𝐹𝑡 ∫0 𝑘𝑡 𝑑𝑡 Trong đó: G: trọng lượng ô tô đầy tải g: gia tốc trọng trường g = 10 m.s2 V1, V2: tốc độ đầu tốc độ cuối phanh ta có V1 = 30km/h, V2 = mt : khối lườn trống phanh chi tiết khác bị bung nóng phanh Do đặc điểm phanh thời gian phanh ngắn mà phần lượng ngồi khơng khí khơng đáng kể ta bỏ qua phần lượng Vậy với nhiệt độ theo thông số chọn khối lượng trống phanh bị nung nóng, vận tốc đầu phanh sinh phanh đảm bảo chế độ nhiệt 2.2.3 Xác định đường kính piston xylanh thủy lực bầu phanh 26 Khi phanh làm việc cấu chấp hành gồm có piston thủy lực bầu phanh cấu dẫn động gồm có piston màng, đẩy piston thuỷ lực, dầu phanh lúc có hệ thống, bầu phanh cấu phanh cầu trước sau có chung bầu phanh cầu điều khiển bầu phanh riêng a Tính tốn thơng số cụm piston bánh xe - Hành trình piston xy lanh làm việc cấu phanh bánh xe là: - Áp dụng cơng thức tính sau: 𝑥 = (2(𝑎+𝑐)(𝛿+𝜆)) 𝑐 Trong đó: a: khoảng cách từ tâm trống phanh tới điểm đặt lực a= 160mm c: Là khoảng cách từ tâm trống phanh tới chốt cố định má phanh c = 170mm 𝛿 : khe hở trung bình má phanh trống phanh ta chọn 𝛿 =0,3mm 𝜆: độ mịn hướng kính cho phép má phanh ta chọn 𝜆 = 2𝑚𝑚 - Đường kính piston phanh bánh xe tính tốn sở áp suất xi lanh lực tác dụng lên má phanh - Các thông số có là: p: áp suất dầu chọn xi lanh bánh xe chọn là: p = 100KG/cm2 P: lực tác dụng lên guốc phanh ta tính họa đỗ lực phanh ta tính tốn cho piston cấu phanh cầu trước sau chọn thích hợp cho tất cấu phanh bánh xe - Áp dụng công thức sau: P” = 2920 KG 27 - Khi tính tốn xong ta có đường piston cho cấu phanh cấu trước cầu sau ta chọn chung cho tất cấu phanh bánh xe có đường kính piston phanh bánh xe là: D = 60mm - Áp suất dầu xy lanh bánh xe áp suất dầu xy lanh thủy lực - Ta có tỷ số truyền thủy lực ith = 1.14 (tham khảo) - Ta có quan hệ lực tác dụng áp suất dầu xy lanh bánh xe lên piston lực tác dụng áp suất lên piston thủy lực là: Ptlc = Ptlbx/itl - Thay số vào ta có Ptc = 2920/1,14= 2565 KG - Vậy ta có đường kính piston xi lanh thủy lực là: - Ta lấy đường kính piston thủy lực D2 = 44mm - Lực tác dụng lên piston thủy lực tác dụng áp lực khí nén từ bình khí nén đến cấu đẩy tác dụng lên piston màng Ta có Pk = Ptlc = 2565 KG - Áp suất bình khí nén đến ta chọn Pk = 6KG/cm2 4.𝑃𝑘 Vậy ta có đường kính piston khí nén là: 𝑑𝑝 = √ 𝜋.𝑝 4.2565 =√ 1,14.6 = 233,33𝑚𝑚 - Sau tính tốn đường kính piston cấu bánh xe đường kính piston thủy lực bầu phanh ta tính tốn hành trình dịch chuyển piston thủy lực bầu phanh là: 𝑋 = 𝐷12 𝐷22 𝑥 = 602 442 4,46 = 8,29 𝑚𝑚 - Như phanh piston màng dịch chuyển đoạn X = 8.29 mm 2.2.4 Kiểm tra tượng tự xiết Hiện tượng tự xiết tượng má phanh ép sát vào trống phanh lực ma sát mà không cần tác động lực P lực pitôn tác dụng vào guốc phanh thiết kế ta chánh không xảy tượng tự xiết gây nguy hiểm xe chuyển động đường 28 Trong trường hợp mô men phanh Mp đứng phương diện lý thuyết mà nói xảy tượng mơ men phanh tiến tới vơ tận, Theo cơng thức ta có mối quan hệ lực P mô men phanh theo phương pháp giải tích ta có: Mp - Mơ men phanh mô men phanh sinh guốc trước ta xét góc trước làm việc theo chứng minh má sau không xảy tượng tự xiết 𝜇: hệ số ma sát trống phanh má phanh phần tính tốn ta chọn hệ số ma sát trống phanh má phanh = 0,3 𝛿: góc hợp lực N trục X 𝜌: bán kính tính tốn tính mơ men phanh a: khoảng cách từ tâm bánh xe đến điểm đặt lực P c: khoảng cách trục X lực tổng hợp U Theo cơng thức mơ men phanh tiến tới vơ tận xảy tượng tự xiết ta có:𝑐 (𝑐𝑜𝑠𝛿 + 𝜇𝑆𝑖𝑛𝛿) − 𝜇 𝑝 = => 𝜇 = 𝑐.𝑐𝑜𝑠𝛿 𝜌−𝑐.𝑠𝑖𝑛𝛿 Với hệ số ma sát xảy tượng tự xiết ta thay số giá trị tính tốn phần vào cơng thức ta có: 𝜌 = 245 mm ; c = 170 mm; 𝛿: độ 2.2.5 Tính bền trống phanh - Áp xuất sinh trống phanh làm việc tính theo cơng thức sau: 𝑞= 𝑀𝑝 𝜇 𝑏 𝑟 𝛽0 29 Ta tính bền cho cấu phanh cầu sau ta có momen tác dụng lên cầu sau tính phần trên: Mp =M”p = 1021 KGm = 1021000KGmm Thay số vào công thức kiểm tra bền ta có: q = 0.23 KG/mm2 - Ứng suất hướng tâm tính theo cơng thức: 𝑞𝑎2 𝑏2 𝜎= (4 − ) 𝑏 − 𝑎2 𝑟 - Ứng suất tiếp tuyến tính theo cơng thức: 𝑞𝑎2 𝑏2 𝜎= (1 − ) 𝑏 − 𝑎2 𝑟 Trong đó: a: bán kính trống phanh a = 205mm b: bán kính ngồi trống phanh b = 218mm r: khoảng cách từ tâm đến điểm cần tính Khi r = a ứng suất hướng tâm đạt giá trị lớn a = 205mm đạt giá trị ứng suất hướng tâm lớn Vậy thay số vào ta có: - Ứng suất tương đương tính theo: 𝜎𝑡𝑑 = √𝜎𝑛2 + 𝜎𝑡2 , thay số vào ta có 𝜎𝑡𝑑 = 4.27 𝐾𝐺 𝑚𝑚2 Vật liệu chế tạo trống phanh chủ yếu làm gang ký hiệu (CH18 – 36 ) ta chọn vật liệu làm gang có ứng suất cho phép là: [𝜎𝑡 ] = 18𝐾𝐺/𝑚𝑚2 [𝜎𝑡 ] = 38𝐾𝐺/𝑚𝑚2 Theo tính tốn so sánh với ứng suất cho phép vật liệu trống phanh thi trống phanh thiết kế với thơng số tính tốn ta kết luận trống phanh đảm bảo điều kiện bền 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tác giả: Phạm Xuân Mai Thiết kế ô tô NXB Đại Học Quốc Gia Tp.Hcm Năm 2021 Tác giả: Đặng Quí, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng Thiết kế ô tô NXB Đại Học Quốc Gia Tp.Hcm – 2021 Tủ sách Nhất Nghệ Tinh Chuyên ngành kỹ thuật ô tô xe máy đại Nhà xuất trẻ Nguyễn Thành Trí, Châu Ngọc Thạch (2008), Giáo trình hệ thống thắng xe tô, NXB Trẻ Anycar (2022), Hệ thống phanh đĩa phanh tang trống ô tô bạn cần biết https://anycar.vn/he-thong-phanh-dia-va-phanh-tang-trong-tren-o-to-ban-can-biett141398.html 31