Báo cáo thực hành thiết kế 2 Đề tài thiết kế hệ thống phanh

NguyễnVănDương Xây dựng bản vẽ 3D của cơ cấu phanh trước, xuất bản vẽ lắp 2D cơcấuphanhtrước,Xuất bảnvẽ2D và3Dcủa hệthốngphanh PhạmVăn Đồng Xây dựng bản vẽ 3D và xuất bản vẽ 2D của dẫn đ

Giớithiệu phươngánthiếtkế

Giớithiệu phươngánthiếtkế

- Quaphântíchkếtcấucácloạicơcấuphanhởtrênvàxethamkhảo,dựavào những ưu nhược điểm của cơ cấu phanh trên nên em lựa chọn cơ cấu phanh chocầu trước và cầu sau đều là cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục vì ô tô thamkhảolàxetảihoạtđộngnhiềuvớinhữngđườngđịahìnhphức tạp,lắmbụibẩn.

Yêucầu

 Cóhiệuquảphanhcaonhấtnghĩalàđảmbảoquãngđườngphanhngắnnhấtqũyđạophanhổnđịnhk hi phanhđộtngột trongtrườnghợpnguy hiểm.

 Phanhêm dịutrongmọitrườnghợp đểđảm bảosựổnđịnhcủaôtôkhiphanh.

 Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển khônglớn.

 Dẫnđộng phanhcóđộnhạycao,sựchậmtác dụngnhỏ.

 Phânbốmômenphanhtrêncácbánhxephảitheoquanhệsửdụnghoàntoàntrọnglượngbám khiphanhvớibấtkìcườngđộ nào.

 Khôngcó hiệntượng tựxiếtphanhkhiôtôchuyểnđộngtịnhtiếnhoặcquayvòng.

 Cóhệsốmasátgiữamá phanhvàtrốngphanh(đĩaphanh)cao,ổnđịnh trongkhilàmvi ệc.

Tải Diesel 10300 19200 2585 700 5-12 Tangtrống Thủylực2d òng

 ℎ 𝑔 :Chiều caotrọngtâm củaô tô.

 𝜆:Hệsốkểđếnsựbiến dạngcủalốp.Chọnlốp cóápsuấtthấp

- Khoảngcáchtừtâmcầutrướcvàcầu sauđến trọngtâmô tôlà:

Tínhtoán mômen phanhcầnthiếtsinhra tạicơcấuphanhtrướcva phanhsau.4 1.3 Tínhtoáncácthông sốkíchthướccơ bảncủacơcấuphanh

Tínhtoáncácthông sốkíchthướccơ bảncủacơcấuphanhtrước

- Đườngkínhtrốngphanhphảiđảmbảokhảnănglắplọttrongvànhbánhxe.Nhưvậy,đườngkínhtrố ngphanhphảithỏamãnđiềukiệnsau:

 𝛿 𝑡 : Độ dày củathànhtrống phanh (𝛿 𝑡 = 8-10 (mm)).

- Khe hở ”v-t được chọn đủ lớn để lắp lọt cơ cấu phanh trong vành bánh xe Nếu ”v- tlớn dẫn đến đường kính trống phanh nhỏ, khả năng thoát nhiệt tốt, mô men quán tínhcủatrốngphanhnhỏ,độcứngvữngcủatrốngphanhtăng,nhưngbánkínhmasátnhỏdẫn đến mô men phanh sinh ra tại cơ cấu phanh không lớn, bắt buộc phải tăng kíchthướcmá phanh.

- Trongđó: c:Khoảngcáchtừtâm bánhxeđến tâmchốt a:Khoảngcáchtừtâm trốngđếnđiểmđặt lực

 𝜇:Hệsốma sátgiữa tấm masátvớitangtrống.Chọn𝜇=0,3

𝑟 𝑡 (mm) 87,4 87,4 b) Xácđịnhgóc𝛿vàbánkính𝜌củalựctổnghợp tácdụnglên máphanh:

- Góc𝛿(góctạobởi trụcOxvớiđườngđiquatâmOvới điểmđặt lực ):

- Bánkính𝜌xácđịnh theocôngthứcsau:

1(mm) c) Xácđịnhcáclựctác dụnglêncơcấuphanhbằngphươngpháphọađồ:

- Xétcơcấu phanhcó2guốcgiống nhauchịutácdụngcủacáclực:

 P1,P2:Lựctácdụngtừdẫnđộngphanhthôngquaxylanhbanhxe.Vìđềbàichoototải có phanh dẫn động thủy lực 2 dòng với 1 xy lanh công tác chung cho cả 2 pistondẫnđộngcácguốcphanhtrướcvàsauthìlựcdẫnđộngbằngnhau:

 Lực tác dụng từ trống phanh vào má phanh: tòan bộ lực từ trống phanh vào má phanhđược quy về lực giả định tương đương R1,R2 Phương của R1, R2 hợp với phươngN1,N21gócchínhlàgócma sát:

 𝜔= 1 7 𝑜 -Như vậy ta xác định đượcgóc𝜔= 1 7 𝑜 , nghĩa là xácđịnh đượchướng củaR1.Góc𝜔máphanhtrướcvàmá phanhsauđềubằngnhauvàcùnghệsốma sátnhưnhau.

 Phương của các lực R1 và P1 , R2 và P2 lần lượt cắt nhau tại O’ và O’’ Khi phanh cáclực tác dụng lên một má phanh là cân bằng nên phương của lực U1 , U2 cũng đi quaO’vàO’’.

 Từ𝑎 1 ,𝑎 2 vẽ2đườngthẳng∆ 1 𝑣à∆ 2 lầnlượtlàđườngchiphươngcủa𝑅⃗

 Từ𝑏 1 ,𝑏 2 vẽ2đườngthẳng𝑑 1 𝑣à𝑑 2 lầnlượtlàđườngchỉphươngcủa𝑈⃗⃗⃗⃗ 1 →và𝑈⃗⃗⃗⃗ 2 →

- Mặtkhácta cómomen phanhsinhraởcơcấu phanhtrướccủa1bánh xelà:

- Trongđóbánkính𝑟 𝑜 đượcư ợ cxácđịnhtheocôngthức:

Trongđó:P : lựcphanhcầnthiếttácdụng lên cơcấuphanh p:ápsuấtdầutronghệ thốngphanh(p=8 MN/m2)

Tínhtoáncácthông sốkíchthướccơ bảncủacơcấuphanhsau

Tươngtựnhưcơcấuphanhtrước,cơcấuphanhsaucủaxecũngsửdụngcơcấuphanhtangtrống a) Xácđịnhcácthôngsốcơbản:

1 0 1 b) Xácđịnhgóc𝛿vàbánkính𝜌củalựctổnghợp tácdụnglên máphanh: - Góc𝛿(góctạobởitrụcOxvớiđườngđiquatâmOvới điểmđặt lực) 𝑐𝑜𝑠2𝛽 ′ −𝑐 𝑜 𝑠 2 𝛽 ′ 𝑡𝑔𝛿 ′ = 1 2

(mm) c) Xácđịnhcáclựctác dụnglêncơcấuphanhbằngphươngpháphọađồ:

Từđâytatính đượctỷlệxíchcủa họađồ:

𝑑=√ 𝑃 ′ 𝜋𝑝 Trongđó:𝑃 ′ -lực phanhcầnthiếttácdụng lêncơcấuphanhsau p-á p suấtcựcđạicho phéptrong hệthốngphanh(p=8 MN/m2)

Tínhtoánkiểmtrakhảnănglàmviệccủacơcấuphanh

- Hiện tượng tự xiết xảy ra khi má phanh ép sát vào trống phanh chỉ bằnglựcma sátmà khôngcầntácđộnglựcPcủa dẫnđộnglênguốcphanh:

- Vậy thỏa mãnđiềukiệnL≤[𝐿]= 400– 1500(J/c𝑚 2 ) c) Kiểmtraápsuấtbề mặtmasát

- Ápsuấttrênbềmặt má phanhđượcgiớihạn bởisứcbềncủavậtliệu:

- Trong quá trình phanh động năng củaô tô chuyển thành nhiệt năng ởtrốngphanhvà1phầnthoátrangoàikhôngkhí.

- Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng với giả thiết: vật liệu má phanhkhông dẫn nhiệt, tức là má phanh không bị nung nóng Chúng ta có phương trình cânbằngnănglượng:

 𝑚 𝑝 :khốilượngtrốngphanhvàcác chitiếttiếpxúcvớitrốngphanhbịnung nóng(kg),chọntheoxethực tế.

- Khi phanh với cường độ phanh lớn nhất, thời gian phanh nhỏ, có thể bỏqua phần nhiệt năng truyền từ trống phanh vào không khí Khi đó, sự tăng nhiệt ởtrốngphanhlà:’

 𝑚 𝑝 :khối lượngcủatrốngphanh vàcácchitiếttiếp xúc vớitrống phanhbịnungnóng(kg).Chọnm(kg)

2.80.9,81.500 =2,36 0 ≤ 15 0 Vậycơcấu phanhthỏamãnđiềukiệnbền nhiệt.

Tínhtoáncácthông sốcơbảncủadẫnđộngphanh

Tínhtoánđườngkínhvàhànhtrìnhpistonxi lanhphanhbánhxe

𝜋𝑝 trongđó:P : lựcphanh cầnthiếttácdụnglên cơcấuphanh p:ápsuấtdầutronghệ thốngphanh(p=8 MN/m2)

Tínhtoánđườngkính vàhànhtrìnhpistonxilanhphanhchính

 𝑆0=(1,52mm)K h e hởgiữa đầu bànđẩyvớipiston.Chọn𝑆0=2mm

 𝑖 𝑏𝑑 = 𝑙′ =5:Tỷsố truyềnbànđạp(Theoxe thamkhảo tacó)

 [𝑆 𝑏𝑑 ]180mm:Hànhtrìnhbànđạpchophép150mm:Đố ivớixecon

 : Hànhtrìnhlàm việccủapistonxylanhchính(=𝑡+𝑠) +đượcxácđịnhnhưsau:

Khitaphanhthìdầusẽđượcđẩytừxylanhphanhchínhđếncácxylanhbánhxetrướcvàsau.Dovậ ythểtíchdầumấtđitrongxylanhchínhbằngtổngthểtích dầuđượcdẫn đếncácxylanhbánhxe.Nên ta có:

 𝑑 𝑡 : Đường kínhxylanhphanh bánhxe trước(mm)

:Độm ò n hướng kínhcho p hép củ a m á p h a n h []=11,5(Nế uchiềudàym á lớ n 3 4mm)

Giớithiệuphầnmềm

 Phần mềm xây dựng bảng vẽ 3D là Solidwork:SolidWorks là một phần mềmCAD 3D (Computer-Aided Design) phổ biến được phát triển bởi hãng DassaultSystèmes Nó cho phép người dùng tạo ra các mô hình 3D của các sản phẩm kỹthuật,từcácchitiếtnhỏđếncáchệthốngphứctạp.

- Sauđó,cửasổxuấthiện.Sauđó,tavàoFile=>New.ĐểvàomôitrườnglàmviệcvớiSolidworks.

+Part:Mục thiếtkếvẽchitiết,máymóc,khuônmẫu

- Sauđó,ta vàomụcvẽclickvàoPart→Ok.Môitrườngthiếtkếxuấthiện.

- Mục2:Thanhquảnlývề: Tại thanhnàybaogồmnhữngmặt phẳngđểchọnvẽvàkhi vẽtất cảđềuđượclưuvà chỉnhsửatrên thànhnày.

+FrontPlane.Mặtphẳngđứngnhìntừtrước vào,còngọilàhìnhchiềuđứng.

+TopPlane:Mặtphẳngbằngnhìntừtrênxuống,còngọilàhìnhchiếubằng.

+RightPlane:Mặt phẳngbênphảinhìntừphảisang,còn gọilà hình chiếucạnh.

 Lưuý:Khivẽchúngtaphảixácđịnhđúngmặtphẳngcủachitiếtmàvẽ.

- Click trái chuột chọn mặt phẳng Font Plane sẽ xuất hiện biểu tượng, ta clickvào.

- Lưuý,khivẽtrongSolidworkstaphảiràngbuộtđầyđủkíchthướtvàtheohìnhhọc:Thẳnghà ng,đồngtâm,songsong Cáchđơngiảnnhấttavềđiểmcốđịnhđầu tiêntạigốc toạđộnhưsau:

- Đầutiên,vẽđườngthẳngclickvàobiểutượng ,sauđóclick1điểmtạigốc toạđộvàvẽliêntụcnhưhình.Khikếtthúclệnh tathoátlệnhbằngcáchnhấnESCtrênbànphím.

- Sauđó,tagảnkíchthướtthìvàolệnh rồiclickvàođoạnthẳngmuốnlấykích thướt và nhập kích thướt và nhấn Enter Khi hoàn thành kết quả biên dạngsẽcómàuđennhưhình:

- Đểthayđổikíchthướt,clickchuộttrái2lầnvàokíchthướtmuốnthayđổi,nhậpkíchthướtthay đổivà nhấnEnter

- Đểxoá biêndạngđãvẽ,clickvàobiên dạngmuốn xoávànhấnDelete trênbànphímvà nhânYes

 Sauđó,tavẽđườngtrònthìvào vẽchọntâmtaclickvàogốctoạđộ,tađư ợcnhư hình:

Xâydựng bảnvẽlắpcơcấuphanhtrước

Xâydựnggiá(mâm)phanh

- Xâydựngbảnvẽ3Dcủamâmphanh:revolve,indent,,extrudecut,fillet

- Xâydựngbản vẽ3Dcủatrốngphanh:Revolve,extrudecut

Xâydựngnhóm xilanh

- Xâydựngbản vẽ3Dcủaxylanhphanh:revolve,extrudeboss,extrudecut,hole

- Xâydựngbảnvẽ3Dcủa chốtxylanh:revolve,extrudecut

- Xâydựngbản vẽ3Dcủavòngphớtpiston:Boss-Extrude

- Bảnvẽ2D củachốt xy lanhvới mâmphanh:

Xâydựngcácguốcphanh

- Xâydựngbản vẽ3Dcủamáphanhtrước:Boss-Extrude

- Xâydựngbản vẽ3Dcủaguốcphanhtrước:extrudeboss,extrudecut

- Xâydựngbản vẽ3Dcủaguốcphanhsau:extrudeboss,extrudecut

- Xâydựngbản vẽ3Dcủamiếngđệmmỏngguốcphanh:Boss-Extrude

- Xâydựngbản vẽ3Dcủamiếngđệmdầy guốcphanh:Boss-Extrude

- Xâydựngbảnvẽ3DcủaChốtphanhguốcphanh vớimâmphanh:Revolveboss ,,extrudecut

- Xâydựngbản vẽ3Dcủa Đaiốccủachốtguốc phanh:Boss-Extrude,Cut-Extrude

- Xâydựngbản vẽ3Dcủavòngvênh:Boss-Extrude,Cut-Extrude

- Xâydựngbản vẽ3Dcủalẫygạt: Boss-Extrude,Cut-Extrude

- Xâydựngbảnvẽ3Dcủalòxohồivịguốcphanh:helix,revolve,loftsurface,sweep(helix:đ k, he,sốvòng)

- Xâydựngbản vẽ3Dcủaphanhtay:helix, revolve

- Xâydựngbảnvẽ3Dcủalòxocốđịnhguốcphanh:helix,sweep,H,sốvòngbằng4

- Xâydựngbảnvẽ3Dcủachốtlòxovớiguốcphanh:extrudeboss,revolve,extrudecut

- Xâydựngbản vẽ3Dcủachốtlẫy gài:Boss-Extrude

- Xâydựngbản vẽ3Dcủavòngđệmchốt: Boss-Extrude

- Xâydựngbản vẽ3Dcủanửathânđòn:Boss-Extrude,Cut-Extrude

- Xâydựngbản vẽ3Dcủathânđòndưới:Boss-Extrude,Cut-Extrude

- Xâydựngbảnvẽ3Dcủađòntăngphanhcóren:Boss- Extrude,Circlepartten,theattạoren

Xâydựng bảnvẽlắpcơcấuphanhsau

Xâydựnggiá(mâm)phanh

- Xâydựngbản vẽ3Dcủamâmphanh:Boss-Extrude,Cut-Extrude,fillet

- Xâydựngbản vẽ3Dcủatrốngphanh:Cut-Extrude,revolve

Xâydựngnhóm xilanh

- Xâydựngbản vẽ3Dcủaxilanhphanh: Boss-Extrude,Cut-Extrude,Revolvr

- Xâydựngbản vẽ3Dcủachốtđầu piston: Cut-Extrude,revolve

- Xâydựngbảnvẽ3Dcủađaiốclắpxilanhvớimâmphanh:Boss-Extrude,chamfer,fillet

Xâydựngcácguốcphanh

- Xâydựngbản vẽ3Dcủaguốcphanhtrước: Boss-Extrude,Cut-Extrude

- Xâydựngbản vẽ3Dcủamáphanhtrước:Boss-Extrude

- Xâydựngbảnvẽ3Dcủaguốcphanhsau:Boss-Extrude, Cut-Extrude

- Xâydựngbản vẽ3Dcủalòxohồivịcủaguốc phanh:Hilix,sweep

- Xâydựngbản vẽ3Dcủamiếnghãmguốcphanhtrên:Boss-Extrude

- Xâydựngbản vẽ3Dcủabulông guốcphanh: Boss-Extrude,theattạoren

- Xâydựngbản vẽ3Dcủađaiốc guốcphanh: Boss-Extrude,theattạo ren

- Xâydựngbản vẽ3Dcủavòngđệm:Boss-Extrude

- Xâydựngbản vẽ3Dcủachốtgiữguốcphanh:Boss-Extrude,loft,revolve,fiilet

- Xâydựngbản vẽ3Dcủa miếngkhóaguốcphanh:Revolve,Cut-Extrude,fillet

- Xâydựngbản vẽ3Dcủa lòxogiữguốcphanh:Revolve,Cut-Extrude,helix

- Xâydựngbảnvẽ3Dcủathanhtrốngguốcphanh:Boss-Extrude, Cut-Extrude,fillet

- Xâydựngbảnvẽ3Dcủathanhtrốngtrong:Boss-Extrude,Cut-Extrude,Thear tạoren

- Xâydựngbản vẽ3Dcủathanhtrống:Boss-Extrude,Cut-Extrude,Theartạoren

Xâydựng bảnvẽlắpdẫnđộng phanh

Xâydựngcụm bànđạp

+DùngSketchvẽ biên dạnglụcgiácvàdùnglệnhBoss-Extrudetạođộdày+DùngSketchvẽbiên dạnghìnhtrònvàdùng lệnhBoss-Extrudetạo độdày

+DùngSketchtạo2hìnhtrònvớiđườngkính6mmvà4mmvàdùnglệnhCut-Extrude +DùnglệnhCut-Revolveđểvácmépđaiốc

+DùngSketchvẽbiêndạnghìnhtròn,dùnglệnhBoss-Extrudetạođộdầycủacầnđẩy+VẽbiêndạngdùnglệnhCut-Extrudevàtạolỗđểgắnbànđạp.

Xâydựngxilanhphanhchính

+Dùngsketchtạo2đườngốngdầutừbìnhchứvàvẽlỗbùdầuvàdùnglệnhBoss/CutExtrude

+DùnglệnhSketchvẽ biêndạngcủabìnhchứadùnglệnhBoss-ExtrudetạohìnhhộpvàlệnhCut-Extrudeđểkhoétrỗng

+Tạosketchvẽ2hình tròn,dùng Boss-Extrudetạo2lỗdầuvàoxylanhchính

+DùngSketchvẽbiên dạng 2đường trònđường kính 20và28mm, dùnglệnhBoss- Extrudetạokhối

+Dùng Sketchvẽbiêndạng 2 đườngtròn đường kính20và28mm,dùng lệnhBoss- Extrudetạokhối

- Xâydựngbản vẽ3Dcủalò xohồivị:+DùnglệnhHelixtạolòxo

Xâydựngbảnvẽlắp3D

Xuất bảnvẽ lắp2D

Trong quá trình thực hiện đề tài về “Thiết kế hệ thống phanh” em đã có cơ hội vậndụngnhữngkiếnthứcmàmìnhđãđượchọc,đượctrangbịtrênlớpđượctìmhiểuthựctếtrêncác dòng xe cụ thể, được làm quen nhiều hơn với điều kiện công việc ngành công nghệ ô tôtrongthựctế.Qua đótíchlũythêmkinhnghiệmchobảnthân.

Mặcdùcònnhiềukhókhănkháchquannhưítvachạmvàchưacónhiềukinhnghiệmthựctế.Tuynh iênvớisựcốgắngtìmhiểucủabảnthân,cũngvớisựgiúpđỡ,chỉbảotậntìnhcủa thầy giáo hướng dẫn, em mong rằng có thể hiểu được và làm nổi bật được những gì thiếtyếumàđềtàiđặtra.

Sau một thời gian tìm hiểu thực hiện đến nay em đã hoàn thành đề tài theo đúng thờigianquyđịnh.Mặcdùvậy,dolầnđầulàmquenvớilĩnhvực,hơnnữanănglựcbảnthâncònhạn chế nên trong quá trình thực hiện đề tài không thể tránh được các sai lầm thiếu sót Rấtmong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn động đồng nghiệp để đề tàinàyđượchoànchỉnhhơn.

Trong thời gian thực hiện đồ án em đã được sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của các thầygiáo trong khoa Cơ Khí ô tô, và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS VũTuấnĐạtđãgiúp emcóthểhoànthànhđượcđềtàinày.