đồ án tính toán thiết kế ô tô nghiên cứu tính toán thiết kế hệ phanh tang trống ô tô khách hyundai county

Tính toán thiết kế cơ cấu phanh xác định mô men phanh trên các cầu, bán kính tang trống và các thông số cơ bản của cơ cấu phanh; lực tác dụng lên guốc phanh,lực phanh cần thiết tác dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN MÔN H ỌC: ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THI ẾT KẾ Ô TÔ

NGHIÊN C U TÍNH TOÁN THI T K H PHANH Ứ Ế Ế Ệ

TANG TR NG Ô TÔ KHÁCH HYUNDAI COUNTY Ố

Ngành: CÔNG NGH K Ệ Ỹ THUẬT Ô TÔ

SVTH: Nguy n Quang Linh ễ MSSV 2011253329 : L p: 20DOTC2 ớ

Đề số: 10

1 H và tên sinh viên (Nhóm g m 03 ọ ồ SV):

2 Tên đề tài: NGHIÊN C U TÍNH TOÁN THI T K PHANH TANG Ứ Ế ẾTRỐNG Ô TÔ KHÁCH HYUNDAI COUNTY

3. Dữ liệu ban đầu:

Dữ liệu đề 01 kèm theo(sinh viên thống kê dựa trên dòng xe đã chọn, ghi rõ thông số k ỹ thuật, hãng s n xu t ô tô); ả ấ

4. Nội dung nhi m vệ ụ:

1. Tìm hiểu, phân tích lý thuyết hệ thống phanh ô tô;

2 Tính toán thiết kế cơ cấu phanh (xác định mô men phanh trên các cầu, bán

kính tang trống và các thông số cơ bản của cơ cấu phanh; lực tác dụng lên guốc phanh,lực phanh cần thiết tác dụng lên cơ cấu phanh cầu trước, sau; mô men do cơ cấu phanh cầu trước, sau sinh ra; chiều rộng tấm ma sát của cơ cấu phanh);

3 Kiểm tra khả năng làm việc của cơ cấu phanh (công trượt riêng, sự tăng nhiệt);

4 Tính toán thiết kế dẫn động phanh (xi lanh chính, xi lanh bánh xe, tính toán và

phân phối tỷ số truyền của dẫn động phanh);

5 Tính toán thiết kế trợ lực phanh (trợ lực phanh cần thiết của bộ trợ lực, piston

bầu trợ lực);

6. Vẽ Sơ đồ động học, sơ đồ lực và phân tích lực tác dụng lên cơ cấu phanh;

7 Thiết kế bản vẽ CAD 2D/3D, Solid hệ thống phanh tang trống(trống phanh, càng phanh, piston phanh,… )

5. Dữ liệu đầu vào:

File d ữ liệu đề 01 kèm theo

6 K t qu t ế ả ối thiểu phải có:

1) B n báo cáo file word theo yêu c u; ả ầ

2) File PDF báo cáo;

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

THỰC HI Ệ N Đ Ồ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QU ẢTHỰC HIỆN

(Do giảng viên hướ ng dẫn ghi và giao l ại cho sinh viên đóng vào cuốn báo cáo)

7 Tên đề tài: Nghiên c u tính toán thi t k phanh tang tr ng ô tô khách Hyundai ứ ế ế ốCounty

8. Giảng viên hướng d nẫ : Dương Hải Đăng

9. Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện đề tài (sĩ số trong nhóm 03):

Tuần Ngày Nội dung th c hi n ự ệ Kết qu (Giảng viên hướng dẫn ghi) ả thực hi ện của sinh viên

1 18/09/2023 Giao đề tài (Nghiên cứu tínhtoán thi t k phanh tang tr ng ế ế ố

đến 27/09/2023

Tuần 1 tìm ki m tài li u thamế ệ

khảo liên quan đến đề tài

Tuần Ngày Nội dung th c hi n ự ệ Kết qu (Giảng viên hướng dẫn ghi) ả thực hi ện của sinh viên

9 đến 17/11/2023 Từ 11/11/2023 Tuần 8 ti p t c v k t c u cphanh tang tr ng ế ụố ẽ ế ấ ủa

đến 24/11/2023

Tuần 9 th c hiự ện chương 4 hoàn thành bài báo cáo

đến 31/11/2023

Tuần 10 ch nh s a hoàn ch nỉ ử ỉbài báo cáo

Tổng điểm k t thúc h c ph n = ế ọ ầ Điểm đánh giá quá trnh thực hiện đồ án x 40% +

Lưu ý: Tổng điểm tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện đồ án; Điểm báo cáo bảo

vệ án môn h đồ ọc; Điểm quá trình ( Ghi theo thang điểm 10), gi ng viên chuyả ển điểm vào bả ng đi ểm Việ n đã giao.

Tiêu chí đánh giá về quá trình

Ghi chú: Điểm số nếu có sai sót, GV gạch bỏ rồi ghi l ại điểm mới kế bên và ký nháy

VIỆN KỸ THU T HUTECH Ậ

DỮ LIỆU ĐẦU VÀO

ĐỒ ÁN MÔN H C TÍNH TOÁN THIẾT K Ô TÔ Ọ Ế

ĐỀ Ố S :10

1 Thông số x HYUNDAI COUNTY e

2 Thông số h ệ thống phanh xe HYUNDAI COUNTY

L I CỜ ẢM ƠN

cùng với chúng em trong đồ án tính toán thi t k ô tô l n này Thế ế ầ ầy đã tận tình ch b o ỉ ả

và cung c p nh ng ki n thấ ữ ế ức cần thiết để chúng em có th ể hoàn thành đồ án này

Do trnh độ nghiên cứu còn hạn chế và những nguyên nhân khác nên dù cố gắng nhưng đồ án của chúng em không tránh khỏi những hạn chế, thiếu sót Vì thế, em rất mong nhận được sự quan tâm, đóng góp ý kiến c a Thủ ầy để đồ án của chúng em được hoàn ch nh và tỉ ốt hơn

Những ý kiến đóng góp của Th y s giúp chúng em nh n ra nh ng h n ch và ầ ẽ ậ ữ ạ ếthiếu sót qua đó chúng em sẽ có thêm nh ng kinh nghi m quý báu cho ữ ệ con đường học

Em xin chân thành cảm ơn

MỤC L C Ụ

LỜI CẢM ƠN 4

DANH MỤC CÁC BẢNG 8

DANH MỤC CÁC HÌNH 9

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 10

1.1 Đặt vấn đề 10

1.2 Mục tiêu đề tài 10

1.3 Nội dung đề tài 10

1.4 Phương pháp nghiên cứu 11

1.5 Kết cấu đồ án môn học 11

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 12

2.1 Công dụng 12

2.2 Yêu c u c a h ầ ủ ệ thống phanh 12

2.3 Phân loi 12

2.4 Cấu to chung c a h ủ ệ thống phanh 13

2.5 Cơ cấu phanh 14

2.5.1 Cơ cấu phanh tang trống 14

2.5.1.1 C u t o phanh tang tr ng 14 ấ ạ ố 2.5.1.2 Nguyên lý hoạt động c a phanh tang tr ng 15 ủ ố 2.5.1.3 Các lo i phanh tang tr ng hi n nay 15 ạ ố ệ 2.5.1.4 Ưu và nhược điểm của phanh tang trống 16

2.5.2 Cơ ấu phanh đĩa c 16

2.5.2.1 C u tấ ạo phanh đĩa 16

2.5.2.2 Nguyên lý hoạt động phanh đĩa 17

2.5.2.3 Ưu và nhược điểm của phanh đĩa 18

CHƯƠNG 3: TÌNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH TANG TRỐNG 19 3.1 Mômen phanh yêu cầu ở các cơ cấu phanh 19

3.1.1 Mômen phanh yêu cầu ở cơ cấu phanh trước 20

3.1.2 Mômen phanh yêu cầu tại cơ cấu phanh sau 21

3.2 Xác định bán kính tang trống và các kích thước cơ bản của cơ cấu phanh 22 3.3 Tính lực tác dụng lên gu c phanh Pố 22

3.3.1 Mômen phanh do cơ cấu phanh sinh ra 22

6

3.3.2 L c phanh c n thiự ầ ết tác dụng lên cơ cấu phanh cầu trước 23

3.3.3 L c phanh c n thiự ầ ết tác dụng lên cơ cấu phanh c u sauầ 24

3.4 Chi u rề ộng tấm ma sát của cơ cấu phanh 25

3.5 Ki m tra khể ả năng làm việc của cơ cấu phanh 25

3.5.1 Kiểm tra công trượt riêng l 25

3.5.2 Ki m tra s ể ự tăng nhiệt của tang trống 26

3.6 Tính toán thiết kế ẫ d n đ ộng phanh 27

3.6.1 Tính toán thiết kế cơ cấu ch p hànhấ 27

3.6.1.1 Tính toán thi t k xilanh bánh xe 27 ế ế 3.6.1.2 Tính toán thi t k ế ế đường kính xilanh chính 28

3.6.2 Tính toán và phân phối tỉ ố truyền củ s a dẫ n đ ộng phanh 29

3.7 Tính toán thiết kế trợ ự l c phanh 30

3.7.1 Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp phanh khi chưa có trợ ực 30 l 3.7.2 Tr l c phanh cợ ự ần thiết của b ộ trợ ực 30 l 3.7.3 Xác định đường kính piston bầu trợ lực 31

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ LẠI CHI TIẾT HỆ THỐNG 34

4.1 Phần mềm AutoCAD 34

4.1.1 Nguồn gốc ra đời của phần mềm AutoCAD 34

4.1.2 Ưu và nhược điểm của phần mềm AutoCAD 34

4.1.3 Ứng d ng c ụ ủa AutoCAD trong đời sống 35

4.2 Thi t k l i các chi tiế ế  ết bằng ph n m m AutoCADầ ề 35

4.2.1 Gu c phanhố 35

4.2.2 Tang tr ng phanhố 37

4.2.3 Xilanh phanh chính 37

4.2.4 Mâm phanh 40

4.2.5 Xilanh bánh xe 41

4.2.6 Càng kéo phanh tay 43

4.3 Những hư hỏng và nguyên nhân gây hư hỏng của h ệ thống phanh 44

4.3.1 Hành trình bàn đạp phanh thiếu và phanh bị hụt 44

4.3.2 Khi phanh phát tiếng ồn 44

4.3.3 Cơ cấu phanh bị bó cứng 44

4.3.4 Hành trình t do cự ủa bàn đạp phanh l nớ 44

4.3.5 Xe b giị ựt, khựng lạ i khi đ ạp phanh 45

CƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚ NG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 46

5.1 K t ế luận 46

5.2 Hướng phát triển đề tài 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

8

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 ố liệu đầ S u vào c a h ủ ệ thống phanh 19

Bảng 3.2 ả B ng k t qu ế ả chương 3 33

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Cấu to chung c a h ủ ệ thống phanh ô tô 13

Hình 2.2 Cấu to h ệ thống phanh tang trống 14

Hình 2.3 Nguyên lý ho t đ ộng c a phanh tang trủ ống 15

Hình 2.4 Cấu to h ệ thống phanh đĩa 17

Hình 2.5 Nguyên lý ho t đ ộng của phanh đĩa 18

Hình 3.1 Sơ đồ tính toán tr ng tâm ô tô ọ 20

Hình 3.2 Sơ đồ động lực học cơ cấu phanh có gố ố nh riêng r v hai bên.i c đị ẽ ề 23

Hình 3.3Sơ đồ động lực học cơ cấu phanh có gố ố nh riêng r v m t phíai c đị ẽ ề ộ 24

Hình 3.4 Dẫn động phanh th y lủ ực trợ ự l c chân không 31

Hình 4.1 Hình ảnh th ực tế gu c phanhố 36

Hình 4.2 Hình ảnh gu ốc phanh được vẽ ằ b ng AutoCAD 36

Hình 4.3 Hình ảnh th ực tế tang trống 37

Hình 4.4 Hình ảnh tang tr ống được vẽ ằ b ng AUTO CAD 37

Hình 4.5 Hình ảnh th ực tế xilanh phanh chính 38

Hình 4.6 Hình ảnh xilanh phanh chính v b ng AUTO CAD ẽ ằ 38

Hình 4.7 Khi không tác động vào các phanh 39

Hình 4.8 Khi đp bàn đp phanh 39

Hình 4.9 Khi nh ả bàn đp 40

Hình 4.10 Hình mâm phanh v b ng AUTO CADẽ ằ 41

Hình 4.11 Hình nh thả ực tế xilanh bánh xe 42

Hình 4.12 Xilanh bánh xe v b ng AUTO CADẽ ằ 42

Hình 4.13 Hình nh thả ực tế càng kéo phanh tay 43

Hình 4.14 Hình nh càng kéo phanh tay v b ng AUTO CADả ẽ ằ 43

Tuy nhiên, dù ở giai đoạn nào c a s phát tri n, khi k thu t ngày càng hoàn thiủ ự ể ỹ ậ ện thì s an toàn vự ẫn được đặt lên hàng đầu nh m b o v tính mằ ả ệ ạng con người và giảm thiệt h i v v t chạ ề ậ ất Và đây cũng chính là nhiệm v và yêu c u mà h ụ ầ ệ thống phanh trên

ô tô c n thầ ực hiện được

Suất phát trên yêu cầu đó, nhóm em đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu tính toán thiết

k phanh tang tr ng ô tô khách" ế ố

1.2 Mục tiêu đề tài

Tìm hiểu h ệ thống phanh trên ô tô;

Thực hiện tính toán thiết kế cơ cấu phanh tang tr ng: ố

- Xác định mômen phanh trên các c u, bán kính tang tr ng và các thông s ầ ố ố cơ bản của cơ cấu phanh tang trống;

- Lực tác dụng lên gu c phanh, l c phanh c n thiố ự ầ ết tác dụng lên cơ cấu phanh cầu trước và cầu sau;

- Mômen do cơ cấu phanh cầu trước, sau sinh ra, chiều rộng tấm ma sát của cơ cấu phanh;

Kiểm tra khả năng làm việc của cơ cấu phanh (công trượt riêng, sự tăng nhiệt);

Tính toán thiết kế dẫn động phanh (xilanh chính, xilanh bánh xe, tính toán và phân phối tỷ số truyền của dẫn động phanh);

Vẽ Sơ đồ động học, sơ đồ lực và phân tích lực tác dụng lên cơ cấu phanh;

Vẽ chi tiết phanh tang trống bằng phần mềm AutoCAD

1.3 Nội dung đề tài

Tm hiểu hệ thống phanh trên ô tô;

Thực hiện tính toán thiết kế cơ cấu phanh tang tr ng: ố

- Xác định mômen phanh trên các c u, bán kính tang tr ng và các thông s ầ ố ố cơ bản của cơ cấu phanh tang trống;

- Lực tác dụng lên guốc phanh, ự l c phanh c n thiầ ết tác dụng lên cơ cấu phanh cầu trước và cầu sau;

- Mômen do cơ cấu phanh cầu trước, sau sinh ra chiều rộng tấm ma sát của cơ cấu , phanh;

Kiểm tra khả năng làm việc của cơ cấu phanh (công trượt riêng, sự tăng nhiệt); Tính toán thiết kế dẫn động phanh (xilanh chính, xilanh bánh xe, tính toán và phân phối tỷ số truyền của dẫn động phanh);

Vẽ Sơ đồ động học, sơ đồ lực và phân tích lực tác dụng lên cơ cấu phanh;

Vẽ chi tiết phanh tang trống bằng phần mềm AutoCAD

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp tm hiểu và nghiên c u t tài li u c a hãng toyota, sách nh t ngh tinh ứ ừ ệ ủ ấ ệchuyên ngành ô tô, sách tính toán thiết kế ô tô, thực tiễn;

Phương pháp tổng h p, phân tích, so sánh ợ

Phương pháp tính toán và thiế ết k

1.5 K t cế ấu đồ án môn h c ọ

Chương 1: Giới thiệu đềtài;

Chương 2: Tm hiểu chung v h ề ệ thống phanh trên ô tô;

Chương 3: Tính toán và thiế ế cơ cất k u phanh tang tr ng; ố

Chương 4: Thiế ế ại chi tiết k l t h ệ thống;

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển đề tài

12

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ

2.1 Công d ng ụ

H ệ thống phanh dùng để ảm tốc dộ ủa ô tô cho đế gi c n khi d ng hoàn toàn hoừ ặc đến

một tốc độ ầ c n thiết nào đó Ngoài ra hệ thống phanh còn giúp cho xe dừng đỗ ở ốc d

2.2 Yêu c u cầ ủa h ệ thống phanh

Có hi u qu phanh cao nhệ ả ất ở ấ t t c các bánh xe, ả nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ng n nhắ ất, khi phanh đột ngột trong trường h p nguy hiợ ểm

Điều khi n nh nhàng và thu n l i: l c tác dể ẹ ậ ợ ự ụng lên bàn đạp hay cần kéo điều khiển phù h p vợ ới khả năng thực hiện liên tục của con người

Đảm bảo s ự ổn định của ô tô và phanh êm dịu trong mọi trường h p ợ

Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao, đảm bảo mối tương quan giữ ực bàn đạa l p với

s phanh c a ô tô trong quá trình thự ủ ực hiện phanh

Cơ cấu phanh thoát nhi t t t, duy trì ệ ố ổn định h sệ ố ma sát trong cơ cấu phanh trong

mọi điều ki n s d ng ệ ử ụ

H n ch tạ ế ối đa hiện tượng trượ ết l t bánh xe khi phanh với các cường độ ực bàn đạp lkhác nhau

Có khả năng giữ ô tô đứng yên trong th i gian dài, k c ờ ể ả trên nền đường dốc

Đảm bảo độ tin cậy c a hủ ệ thống trong khi th c hi n phanh trong mự ệ ọi trường hợp

s d ng, k c khi m t ph n dử ụ ể ả ộ ầ ẫn động điều khiển có hư hỏng

2.3 Phân lo i 

u khi n

- Phanh chính (phanh chân), được điều khi n bể ằng bàn đạp phanh do tài x s ế ử

dụng Phanh chính được dùng để ảm tốc độ gi khi xe di chuy n ho c khi d ng xe hoàng ể ặ ừtoàn

- Phanh phụ (phanh tay), được điều khi n b ng c n gể ằ ầ ạt phanh tay thường được dùng để đỗ xe khi người lái rời khỏi buồng lái và dùng làm phanh dự phòng

Theo kết cấu của cơ cấu phanh

- Cơ cấu phanh tang tr ng ố

- Cơ cấu phanh đĩa

Theo dẫn động phanh

- H ệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí, sử ụng cơ cấu cơ khí để d truyền l c t bàn ự ừ

đạp phanh t i các b phận phanh ớ ộ

- Hệ thống phanh dẫn động b ng th y l c, s d ng d u phanh và l c th y lằ ủ ự ử ụ ầ ự ủ ực đểtruyền l c thanh t i các b ph n phanh ự ớ ộ ậ

- Hệ thống phanh dẫn động b ng khí nén, s dằ ử ụng khí nén để ạ t o áp l c phanh, ựthường được sử dụng trên các xe tải và các xe buýt lớn

2.4 C u t o chung c a h ấ  ủ ệ thống phanh

Hình 2.1 Cấu to chung c a h ủ ệ thống phanh ô tô

Hệ thống phanh trên ô tô g m các bồ ộ chính như sau: cơ cấu phanh, dẫn động phanh Ngày nay cùng v i s phát tri n tiên tiên ti n c a công ngh t các b ph n chính ớ ự ể ế ủ ệ ừ ộ ậ

phanh hơn

- Cơ cấu phanh g m các b ph n th c hi n chồ ộ ậ ự ệ ức năng của cơ cấu ma sát nhằm

t o ra m t mômen h m trên các bánh xe c a ô tô khi phanh, các b phạ ộ ả ủ ộ ận này thường được b trí ở gần các bánh xe ố

- Dẫn động phanh g m các b ph n liên k t t ồ ộ ậ ế ừ cơ cấu điều khiển (bàn đạp phanh, cần phanh tay) t i các chi tiớ ết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh có chức năng truyền và khuếch đạ ựi l c phanh từ cơ cấu điều khiển phanh đến các chi tiết điều điều khi n hoể ạt động của cơ cấu phanh

14

2.5 Cơ cấu phanh

2.5.1 Cơ cấu phanh tang tr ống

Phanh tang trống còn được g i là phanh guọ ốc, phanh đùm và tên gọi tiếng anh của

1902 Dây là m t trong nh ng h ộ ữ ệ thống phanh được s d ng ph bi n trên ô tô hi n nay ử ụ ổ ế ệ

2.5.1.1 C u tấ ạo phanh tang tr ống

Hình 2.2 Cấu to h ệ thống phanh tang trống

Về cơ bản, c u t o phanh tang tr ng bao g m các b phấ ạ ố ồ ộ ận như xi lanh bánh xe, piston, cuppen, má phanh và lò xo h i v và m t s b ồ ị ộ ố ộ phận có nhi m v ệ ụ truyền l c khác ự

Mỗi bộ phận đảm nh n mậ ột chức năng khác nhau, cụ thể như sau:

- Xilanh bánh xe (xilanh phụ): Đóng vai trò làm buồng ch a piston, cuppen, ứ

d u ầ

- Piston: Là b phộ ận được n i v i gu c phanh Khi có áp su t d u, b ố ớ ố ấ ầ ộ phận này

s y ra làm cho má phanh ép vào tr ng phanh giúp xe giẽ đẩ ố ảm tốc độ hoặc dừng

- Cuppen: Gi vai trò làm kín xi lanh, không cho khí l t vào và rò r d u ữ ọ ỉ ầ

- Má phanh: Là b ph n ma sát trộ ậ ực tiếp với trống phanh

- Lò xo hồi v : Khi áp su t dị ấ ầu gi m, lò xo s ép piston tr v v ả ẽ ở ề ị trí ban đầu

2.5.1.2 Nguyên lý hoạt động của phanh tang trống

Hình 2.3 Nguyên lý hot động c a phanh tang trủ ống

Khi đạp phanh, dầu phanh được truy n tề ừ bnh 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 gu c phanh s ép má phanh vào tr ng phanh (tr ng phanh g n liố ẽ ố ố ắ ền

v i bánh xe) t o ra ma sát giúp bánh xe quay chớ ạ ậm cho đến lúc d ng l ừ ại

Khi nh phanh, không có s xu t hi n c a áp suả ự ấ ệ ủ ất đến xi lanh, l c c a lò xo ự ủ

ph n hả ồi đẩy gu c phanh tr v v ố ở ề ị trí ban đầu và xe di chuyển bnh thường

2.5.1.3 Các lo i phanh tang tr ng hi n nay ạ ố ệ

Tuỳ vào s k t h p, mự ế ợ ục đích của gu c d n và kéo t o ra mà phanh tang trố ẫ ạ ống được chia thành 4 loại như sau:

- Loạ ẫn và kéo: Đây là loại d i phanh tang tr ng có xi lanh bánh xe và neo c ố ốđịnh

- Loại hai guốc dẫn: Lo i phanh này có hai bánh xi lanh cạ ố định, được liên kết thông qua m t bộ ộ điều ch nh Chúng có kh ỉ ả năng tạo ra l c phanh rự ấ ớn t l

- Loại một tr ng: Phanh tang tr ng lo i này có c u trúc g m xi lanh bánh xe ợ độ ố ạ ấ ồ

cố định, xi lanh điều ch nh, mỉ ột trợ độ ng

- Loại hai trợ động: Được c u t o b i xi lanh bánh xe cấ ạ ở ố định, xi lanh điều chỉnh và hai tr ng ợ độ

- Chi phí lắp đặt, ch t o thế ạ ấp hơn phanh đĩa, có thể áp d ng r ng rãi trong ụ ộ

kỹ thu t lậ ắp ráp động cơ phương tiện nên h ỗ trợ giảm giá thành s n xu ả ất

- Có kh ả năng cường hóa (phù h p v i ô tô có trợ ớ ọng lượng l n) ớ

2.5.2 Cơ ấu phanh đĩa c

2.5.2.1 C u tấ ạo phanh đĩa

C u t o c a ấ ạ ủ phanh đĩa ô tô bao g m 4 ph n chính: ồ ầ đĩa phanh ô tô, ngàm phanh,

má phanh và d u C u t o chung cầ ấ ạ ủa dòng phanh này được thi t k theo ki u dáng h , ế ế ể ởcác b ộ phận khi hoạt động đều được phối hợp ăn ý với nhau nh ờ đó mà giúp cho ô tô đỗ

xe hoặc giảm tốc độ đi một cách an toàn và hiệu qu ả

- Đĩa phanh: Được g n tr c ti p trên tr c bánh xe Hi n tắ ự ế ụ ệ ại, phanh đĩa có các loại đặc, có lỗ thông hơi và tang trống Tùy theo ý đồ thiết kế, đĩa phanh sẽ được đục lỗ

ho c xặ ẻ rãnh để ối ưu hóa khả năng tả t n nhi t cho hệ ệ thống phanh đĩa của xe khi hoạt động

Hình 2.4 Cấu to h ệ thống phanh đĩa

- Ngàm phanh: K p phanh gi và ẹ ữ ấn má phanh vào đĩa phanh để ạo ra đủ t

lực phanh giúp xe giảm tốc và dừng l i m t cách êm ái ạ ộ

- Má phanh: Là một khối thống nhất được làm từ các vật liệu ch u nhiị ệt như

g m, h p kim, Kevlar C u t o c a b phố ợ ấ ạ ủ ộ ận phanh đĩa ô tô này bao gồm hai má k p có ẹnhi m v kệ ụ ẹp đĩa phanh Các khe trên má phanh có tác dụng t ng nhi t trong quá trình ả ệ

hoạt động

- D u phanh: Nguyên lý hoầ ạt động của phanh đĩa là sử ụ d ng d u chuyên ầ

dụng để truy n l c Khi pít-tông hoề ự ạt động, nó sẽ ép má phanh vào đĩa phanh, giúp xe

gi m tả ốc độ ho c d ng h n Dặ ừ ẳ ầu phanh đĩa bị hao mòn trong quá trình s d ng và cử ụ ần được bảo dưỡng định k m bảo an toàn cho người và phương tiện ỳ để đả

2.5.2.2 Nguyên lý hoạt động phanh đĩa

Người lái khi đạp và bàn đạp phanh sẽ làm tăng áp suất dầu trong các đường ống

d u và xi lanh cầ ủa bánh xe, đẩy piston và tấm má phanh ép vào đĩa phanh, tạo nên lực

yêu c u cầ ủa người lái

Khi người lái r i chân khờ ỏi bàn đạp phanh, áp su t trong hấ ệ thống d u phanh ầ

gi m nhanh, nh s bi n d ng cả ờ ự ế ạ ủa vòng đệm kín d u c a piston làm cho piston và má ầ ủphanh r i khờ ỏi đĩa phanh

18

Hình 2.5 Nguyên lý ho t đ ộng của phanh đĩa

2.5.2.3 Ưu và nhược điểm của phanh đĩa

Ưu điểm:

- Hiệu quả phanh cao hơn nhiều so v i phanh tang tr ng; ớ ố

- Thiết k h giúp t n nhi t tế ở ả ệ ốt, tăng thời gian s d ng, d dàng b t và chử ụ ễ ắ ữa

CHƯƠNG 3: TÌNH TOÁN VÀ THIẾ T KẾ CƠ CẤU PHANH TANG

TRỐNG

3.1 Mômen phanh yêu cầu ở các cơ cấu phanh

Mômen phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh c a ô tô phủ ải đảm b o giả ảm đượ ốc độc t

ho c dặ ừng được ô tô hoàn toàn v i gia t c ch m d n trong thớ ố ậ ầ ời gian cho phép Để đảm

b o phanh xe có hi u qu thì mômen phanh c n sinh ra ph i t l v i t i tr ng phân b ả ệ ả ầ ả ỉ ệ ớ ả ọ ốlên các bánh xe và phụ thuộc vào hệ s bám cố ủ ốp v i ma l ớ ặt đường

Bảng 3.1 S ố liệu đầu vào c a h ủ ệ thống phanh

20

Hình 3.1 Sơ đồ tính toán tr ng tâm ô tô ọ

Tọa đ trọng tâm c a xe theo chi u dộ ủ ề ọc a, b như (hnh 3 1):

Suy ra:

b =L ∙ G1GTrong đó:

- G: Là trọng lượng toàn b xe; ộ

- G1: Là trọng lượng phân b ố lên cầu trước;

- L: Là chiều dài cơ sở ủa xe c

- 𝑀𝑝1: Mômen phanh sinh ra cở ầu trước (KNm);

- G: Trọng lượng toàn b c a ô tô ; ộ ủ

- L: Chiều dài cơ sở ủ c a ô tô;

- b: Kho ng cách t ả ừ trọng tâm ô tô đến c u sau; ầ

- φ′: Hệ ố đặc trưng cường độ s phanh (𝜑′ = 0,4 ÷ 0.5);

- hg: Chiều cao trọng tâm ô tô;

- φ: Hệ ố s bám giữa bánh xe và mặt đường (𝜑 = 0,7 ÷ 0.8);

- rbx: Bán kính làm việc trung bình c a bánh xe ủ

Mômen phanh c n thiầ ết sinh tại cơ cấu phanh cầu trước:

- 𝑀𝑝2: Mômen phanh sinh ra c u sau (KNm); ở ầ

- G: Trọng lượng toàn b c a ô tô ; ộ ủ

- L: Chiều dài cơ sở ủ c a ô tô;

- a: Kho ng cách t ả ừ trọng tâm ô tô đến cầu trước;

- φ′: Hệ ố đặc trưng cường độ s phanh (𝜑′ = 0,4 ÷ 0.5);

- hg: Chiều cao tr ng tâm ô tô; ọ

- φ: Hệ ố s bám giữa bánh xe và mặt đường (𝜑 = 0,7 ÷ 0.8);

- rbx: Bán kính làm việc trung bình c a bánh xe ủ

Mômen phanh c n thiầ ết sinh tại cơ cấu phanh c u sau: ầ

Mp2=2L ∙ ( a − φ′ h φ rG g) bx

Mp2=67,66592 ∙ 4,085 ∙( 2,677 − 0,5 ∙ 1,1) ∙ 0,8 ∙ 0,35

M = 4,p2 932 (KNm)

b = 0, 𝑅1 85 𝑡= 0, 0, = 0,85 16 136 (𝑚) Khoảng cách t ừ tâm cam đến tâm ch t tố ựa:

h = a + b = 0,128 + 0,136 = 0,264 (m) 1 13.3 Tính l c tác d ng lên gu c phanh P ự ụ ố

3.3.1 Mômen phanh do cơ cấu phanh sinh ra

Đây là cơ cấu phanh ki u tang trể ống có tính đối xứng hoàn toàn vì v y mômen ma ậsát của tang trống được tao ra b i hai má phanh có giá tr hoàn toàn gi ng nhau t c là: ở ị ố ứ

c u phanh cấ ở ầu trước;

- 2M′p2, 2M′′p2: Là mômen sinh ra ở má phanh trước và má phanh sau của

M′

p2= M′′

p2=Mp22 =4,9322 = 2,466 (KNm)

3.3.2 L c phanh cự ần thi t tác d ế ụng lên cơ cấu phanh cầu trước

Hình 3.2 Sơ đồ động lực học cơ cấu phanh có gố ố nh riêng r v hai bên i c đị ẽ ề

- Lực tác dụng lên guốc phanh cầu trước Pt

P = P1 2; Mp1 = M p2 (6) Suy ra:

𝑀𝑝1= 𝑀𝑝2= 𝑃 𝜇 ℎ 𝑅𝑡

0,5 ℎ − 𝜇 𝑅𝑡

𝛴𝑀𝑝𝑡= 𝑀𝑝1+ 𝑀𝑝2=2 𝑃 𝜇 ℎ 𝑅𝑡

0,5 ℎ − 𝜇 𝑅𝑡 Cho 𝑀′𝑝1= ∑𝑀𝑝𝑡= 2,3535 (𝐾𝑁𝑚)

Suy ra:

𝑃𝑡=𝑀𝑝1′ ⋅ (0,5 ⋅ ℎ − 𝜇 ⋅ 𝑅2 ⋅ 𝜇 ⋅ ℎ ⋅ 𝑅 𝑡)

𝑡 =2,3535 (0,5.0,2.0,3.0,264264 16.0,− 0,3.0 )16 = 7,8 (𝐾𝑁)

24

3.3.3 L c phanh cự ần thi t tác d ế ụng lên cơ cấu phanh cầu sau

Hình 3.3 Sơ đồ động lực học cơ cấu phanh có gố ố nh riêng r v m t phía i c đị ẽ ề ộ

Lực tác dụng lên gu c phanh c u sau P ố ầ s

Xác định mômen phanh do guốc phanh trước sinh ra

- Phương trnh cân bằng mômen với đi m để ặt cố đị nh:

𝑃ℎ + 𝑌1𝑅𝑡− 𝑋1ℎ

2 = 0

𝑌1= 𝜇𝑋1 Suy ra:

0, − 𝜇𝑅5ℎ 𝑡

𝑃ℎ + 𝑌1𝑅𝑡− 𝑋1ℎ2 = 0 Suy ra:

𝑌1= 𝜇𝑋1

𝑀𝑝1= 𝑅𝑡𝑌1= 𝑃𝜇ℎ𝑅𝑡

0, − 𝜇𝑅5ℎ 𝑡 Mômen phanh do guốc phanh sau sinh ra (tương tự)