BÁO CÁO THỰC HÀNH THIẾT KẾ BÁO CÁO THỰC HÀNH đề tài Thiết kế hệ thống phanh thủy lực hai dòng, trợ lực chân không trên xe khách

Dựa trên yêu cầu trong sự phát triển chunghiện nay, đề tài: “Thiết kế Hệ thống phanh dẫn động thủy lực, trợ lực chân không, cơcấu phanh đĩa/tang trống trên ô tô khách” để làm đề tài thực

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

trên xe khách

Nhóm sinh viên thực hiện:

1 Nguyễn Đăng Quang Huy - 211311147

MỤC LỤC CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG

PHANH THỦY LỰC HAI DÒNG, TRỢ LỰC CHÂN KHÔNG

  1.1 Giới thiệu phương án thiết kế.

  1.1.1 Giới thiệu

  1.1.2 Yêu cầu

  1.2 Tính toán momen phanh cần thiết sinh ra ở 1 cơ cấu phanh

  1.3 Tính toán các thông số cơ bản của cơ cấu phanh

  1.3.1 Tính toán các thông số kích thước cơ bản của cơ cấu phanh đĩa

  1.3.2 Tính toán các thông số kích thước cơ bản của cơ cấu phanh có điểm đặt các guốc phanh riêng rẽ về một phía và lực dẫn động bằng nhau

  1.4 Tính toán các thông số cơ bản của dẫn động phanh

  1.4.1 Tính toán đường kính và hành trình piston xi lanh phanh bánh xe

  1.4.2 Tính toán đường kính của xy lanh chính

  1.4.3 Tính toán hành trình bàn đạp

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HÌNH HỌC CÁC CHI TIẾT TRONG CƠ CẤU PHANH

   2.1.Giới thiệu về phần mềm Solidworks

   Nhiệm vụ từng thành viên:

   2.2.Xây dựng bản vẽ lắp cơ cấu phanh trước (phanh đĩa)

  2.3. Xây dựng bản vẽ lắp cơ cấu phanh sau (phanh tang trống)

   2.4.Xây dựng bản vẽ lắp dẫn động phanh.

Lời Mở ĐầuNghành công nghiệp ô tô – máy kéo chiếm một vị trí rất quan trọng trong nềnkinh tế Quốc dân nói chung và giao thông vận tài nói riêng Nó quyết định một phầnkhông nhỏ về tốc độ phát triển kinh tế của một quốc gia Ngày nay, trên ô tô đã ápdụng những công nghệ tiên tiến như công nghệ điện tử,điều khiển tự động, vật liệumới làm cho ô tô ngày càng trở lên đa dạng và có những tiến bộ vượt bậc về côngnghệ.

Tuy nhiên, dù ở giai đoạn nào của sự phát triển, khi kỹ thuật ngày càng hoànthiện thì sự an toàn vẫn được đặt lên hàng đầu nhằm bảo vệ tính mạng con người vàgiảm thiệt hại về vật chất Và đây cũng chính là nhiệm vụ và yêu cầu mà hệ thốngphanh trên ô tô cần thực hiện được

Ngày nay, hệ thống phanh trên ô tô cũng có những tiến bộ đáng kể, nhưng phải

kể đến là hệ thống chống bó cứng bánh xe(ABS), hệ thống cân bằng điện từ giúp cho

ô tô có được sự an toàn cao nhất có thể Dựa trên yêu cầu trong sự phát triển chunghiện nay, đề tài: “Thiết kế Hệ thống phanh dẫn động thủy lực, trợ lực chân không, cơcấu phanh đĩa/tang trống trên ô tô khách” để làm đề tài thực hành thiết kế 2 Đề tàiđược thực hiện dựa trên cơ sở số liệu của xe tham khảo cùng với các tài liệu tham khảo

và hướng dẫn tính toán

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNGPHANH THỦY LỰC HAI DÒNG, TRỢ LỰC CHÂN KHÔNG

1.1 Giới thiệu phương án thiết kế.

1.1.1 Giới thiệu.

Hệ thống phanh dẫn động thủy lực hai dòng, trợ lực chân không làmột cấu hình phanh phổ biến và hiện đại trên các xe khách, giúp tăngcường khả năng kiểm soát phanh và đảm bảo an toàn Dưới đây là mô tảchi tiết về từng thành phần và cách hoạt động của hệ thống này

a Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của dẫn động phanh thủy lực

Hệ thống phanh dẫn động thủy lực sử dụng chất lỏng (dầu phanh) đểtruyền lực từ bàn đạp phanh đến các bộ phận phanh ở bánh xe Khi ngườilái nhấn bàn đạp phanh, áp suất từ bàn đạp được chuyển thành áp suấtdầu trong hệ thống, tạo ra lực ép lên má phanh để dừng xe

Dẫn động hai dòng nghĩa là từ đầu ra của xy lanh chính có hai đườngdầu độc lập đến các xy lanh bánh xe Do hai dòng hoạt động độc lập nên

xy lanh chính phải có hai ngăn độc lập do đó khi một dòng bị rò rỉ thìdòng còn lại vẫn có tác dụng Vì vậy phanh hai dòng có độ an toàn cao,nên được sử dụng nhiều trong thực tế

a.1 Sơ đồ

 Hình 1: Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh thủy lực dẫn động hai dòng.

1 Bàn đạp phanh; 2 Bộ trợ lực phanh; 3 Xy lanh phanh chính; 4 Bình dầu;5 Cơ cấu phanh trước 6 Bộ điều chỉnh; 7 Cơ cầu phanh sau.a.2 Nguyên lý hoạt động

Khi đạp phanh, lực đạp được truyền từ bàn đạp qua cần đẩyvào xy lanh chính để đẩy pít tông trong xy lanh Lực của áp suất thuỷlực bên trong xy lanh chính được truyền qua các đường ống dẫn dầuđến các xy lanh bánh xe thực hiện quá trình phanh

Khi nhả phanh, người lái bỏ chân khỏi bàn đạp phanh lúcnày pít tông xy lanh chính trở lại vị trí không làm việc và dầu từ các

xy lanh bánh xe theo đường ống hồi về xy lanh chính vào buồngchứa, đồng thời tại các bánh xe lò xo hồi vị kéo hai guốc phanh táchkhỏi trống phanh và kết thúc quá trình phanh

  a.3 Cấu tạo dẫn động thủy lực 2 dòng

 Hình 2 Dẫn động thuỷ lực hai dòng.

1.Cúppen pít tông số 1; 2.Bu lông chặn; 3.Cúppen pít tông số 2; 4.Đường dầu đến phía trước; 5.Lò xo hồi số2; 6.Pít tông số 2; 7.Đường dầu đến phía sau; 8.Lò xo hồi số 1; 9.Cửa bù; 10.Cửa vào; 11.Pít tông số 1.

-Xilanh phanh chính là xilanh kép (Tổng phanh), tức là trong xilanhphanh có hai pít tông, tương ứng với chúng là hai khoang chứa dầuriêng biệt

-Thân xilanh được đúc bằng gang, trên thân có gia công các lỗ bù, lỗthông qua, đồng thời đây cũng là chi tiết để gá đặt các chi tiết khác

-Pít tông: Mỗi buồng của xilanh chính có một pít tông Mỗi pít tông

có một lò xo hồi vị riêng Pít tông được chế tạo bằng nhôm đúc, phíađầu làm việc có gờ cố định gioăng làm kín, trên mỗi pít tông cókhoan lỗ và có khoang chứa dầu để bù dầu trong hành trình trả Phíađuôi của pít tông khoang thứ nhất có hốc để chứa đầu cần đẩy

- Cúppen: Làm bằng cao su chịu dầu phanh, dịch chuyển trong xilanhcùng với pittông có tác dụng làm kín khi dầu có áp suất cao ở hànhtrình nén

a.4 Nguyên lý và các chế độ vận hành của dẫn động thủy lực 2dòng

Khi đạp bàn đạp phanh, lực đạp truyền qua cần đẩy vào xilanhchính để đẩy pittông trong xilanh này Lực của áp suất thủy lực bêntrong xilanh chính được truyền qua các đường ống dầu phanh đếntừng xilanh phanh

Các chế độ vận hành:

-Khi không tác động vào phanh: các cúppen của pittông số 1 và số 2được đặt giữa cửa vào (10) và cửa bù (9) tạo ra một đường đi giữaxilanh chính và bình chứa Pittông số 2 được lò xo hồi vị số 5 đẩysang bên phải, nhưng bu lông chặn (2) không cho nó đi xa hơn

-Khi đạp bàn đạp phanh: pít tông số 1 dịch chuyển sang bên trái vàcúp pen của pít tông này bịt kín cửa bù để chặn đường đi giữa xilanhnày và bình chứa Khi pít tông bị đẩy thêm, nó làm tăng áp suất thủylực bên trong xilanh chính Áp suất này tác động vào các xilanhphanh phía sau Vì áp suất này cũng đẩy pít tông số 2 nên pít tông số

2 cũng hoạt động giống hệt pít tông số 1 và tác động vào các xilanhphanh của bánh trước

 

 Hình 3 Hoạt động của xilanh phanh khi đạp bàn đạp phanh  3.Cúppen pittông số 2; 6.pittông số 2; 9.Cửa bù; 11.Pittông số 1Khi nhả bàn đạp phanh: các pittông bị đẩy trở về vị trí ban đầucủa chúng do áp suất thuỷ lực và lực của các lò xo phản hồi Tuynhiên do dầu phanh từ các xilanh phanh không chảy về ngay, áp suấtthuỷ lực bên trong xilanh chính tạm thời giảm xuống (độ chân khôngphát triển) Do đó, dầu phanh ở bên trong bình chứa chảy và xilanhchính qua cửa vào, và nhiều lỗ ở đỉnh pittông và quanh chu vi củacúppen pittông Sau khi pittông đã trở về vị trí ban đầu của nó, dầuphanh dần dần chảy từ xilanh phanh về xi lanh chính rồi chảy vàbình chứa qua các cửa bù Cửa bù này còn khử các thay đổi về thểtích của dầu phanh có thể xảy ra ở bên trong xilanh do nhiệt độ thayđổi Điều này tránh cho áp suất thuỷ lực tăng lên khi không sử dụngcác phanh

 Hình 4 Hoạt động của xilanh phanh khi nhả bàn đạp phanh  3.Cúppen pittông số 2; 9.Cửa bù; 10.Cửa vào; 12.Các lỗ ở đỉnh pittông

b Bộ trợ lực chân không

  b.1 Nhiệm vụ

Xilanh phanh phanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tácđộng của bàn đạp phanh thành áp suất thủy lực Xilanh chính có haibuồng chứa hai pittông tạo ra áp suất thủy lực trong đường ống phanhcủa hai hệ thống Sau đó, áp suất thủy lực này tác động lên càngphanh đĩa hoặc các xilanh phanh của phanh tang trống

 Hình 5 Bộ trợ lực chân không.

1.Chân không; 2.Van một chiều; 3.Buồng áp suất không đổi; 4  Màng; 5.Pittông trợ lực; 6.Đĩa phản lực; 7.Thân van không khí; 8.Cần điều khiển van; 9.Lọc khí; 10.Phớt thân van; 11.Buồng áp suất thay đổi; 12.lò xo màng; 13.Thân trợ lực; 14.Cần đẩy; 15.phớt 

  Trợ lực phanh được chia bởi màng (4) thành hai phần, buồng áp suấtkhông đổi

(3) và buồng áp suất thay đổi (11) Vòng trong của màng (4) Được gắnlên thân van (7) cùng với pittông trợ lực (5) Pittông trợ lực (5) và thânvan (7) được lò xo màng (12) đẩy sang phải Cần điều khiển van được

nối với bàn đạp phanh Các chi tiết chuyển động tương đối (thân trợ lực

và thân van, thân trợ lực và cần đẩy) được lắp các phớt bao kín để đảmbảo độ chân không bên trong trợ lực

  b.2 Cấu tạo

-Khi không tác động phanh:

 Hình 6 Hoạt động của bộ trợ lực khi không tác động phanh 1.Chân không; 2.Van một chiều; 3.buồng áp suất không đổi; 5.pittông 7.Van chân không; 8.Cần điều khiển van; 9.Lọc khí; 17.Van chân không mở; 18.Van điều khiển; 19.Lò xo van điều khiển; 20.Lò xo hồi vị van khí; 21.Van khí; A- cửa A; B- Cửa B

  Van khí (21) được nối với cần điều khiển van (8) và bị kéo sangphải do lò xo hồi van khí (20) Van điều khiển (18) bị đẩy sang trái bởi lò

xo van điều khiển (19) Nó làm cho van khí (21) tiếp xúc với van điềukhiển (18) Vì vậy không khí bên ngoài sau khi đi qua lọc khí (9) bị chặn

lại không vào được buồng áp suất thay đổi (11).

  Lúc này, van chân không (17) của thân van (7) bị tách ra khỏi van

điều khiển (18) làm thông giữa cửa A và cửa B Do đó luôn có độchân không trong buồng áp suất không đổi (3), nên cũng có độ chânkhông trong buồng áp suất thay đổi (11) Kết quả là pittông bị đẩy sangphải bởi lò xo màng

-Khi đạp phanh:

  Hình 7 Hoạt động của bộ trợ lực khi tác động phanh.Khi đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van đẩy van không khílàm nó dịch chuyển sang bên trái Lò xo van điều chỉnh cũng đẩy vankhông khí dịch chuyển sang bên trái cho đến khi nó tiếp xúc với vanchân không Chuyển động này bịt kín lối thông giữa lỗ A và lỗ B.Khi van không khí tiếp tục dịch chuyển sang bên trái, nó càng rời xavan điều chỉnh, làm cho không khí bên ngoài lọt vào buồng áp suấtbiến đổi qua lỗ B (sau khi qua lới lọc không khí) Độ chênh áp suấtgiữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi làm cho

pittông dịch chuyển về bên trái, làm cho đĩa phản lực đẩy cần đẩy bộtrợ lực về bên trái và làm tăng lực phanh.

-Trạng thái giữ phanh:

  Hình 8 Hoạt động của bộ trợ lực khi giữ phanh.

Nếu đạp bàn đạp phanh nửa chừng, cần điều khiển van và vankhông khí ngừng dịch chuyển nhưng pittông vẫn tiếp tục di chuyểnsang bên trái do độ chênh áp suất Lò xo van điều khiển làm cho vannày vẫn tiếp xúc với van chân không, nhưng nó dịch chuyển theopittông Vì van điều khiển dịch chuyển sang bên trái và tiếp xúc vớivan không khí, không khí bên ngoài bị chặn không vào được buồng

áp suất biến đổi, nên áp suát trong buồng áp suất biến đổi vẫn ổnđịnh Do đó, có một độ chênh áp suất không thay đổi giữa buồng ápsuất không đổi và buồng áp suất biến đổi Vì vậy, pittông ngừng dịchchuyển và duy trì lực phanh này

-Trợ lực tối đa:

 Hình 9. Hoạt động của bộ trợ lực khi trợ lực tối đa.

Nếu đạp bàn đạp phanh xuống hết mức, van không khí sẽ dịch chuyển hoàntoàn ra khỏi van điều khiển, buồng áp suất thay đổi được nạp đầy không khí từ bênngoài, và độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thayđổi là lớn nhất Điều này tạo ra tác dụng cường hoá lớn nhất lên pittông Dù cóthêm lực tác động lên bàn đạp phanh, tác dụng cường hoá lên pittông vẫn giữ nguyên, và lực bổ sung chỉ tác động lên cần đẩy bộ trợ lực và truyền đến xi lanhchính

- Khi không có chân không:

 Hình 10 Hoạt động của bộ trợ lực khi không có chân không.

Nếu vì lý do nào đó, chân không không tác động vào bộ trợ lực phanh, sẽkhông có sự chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suấtthay đổi (vì cả hai sẽ được nạp đầy không khí từ bên ngoài) Khi bộ trợ lựcphanh ở vị trí “off” (ngắt), pittông được lò xo màng ngăn đẩy về bên phải Tuy nhiên,khi đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van tiến về bên trái và đẩy van không khí, đĩaphản hồi và cần đẩy bộ trợ lực Điều này làm cho pittông của xilanh chính tác độnglực phanh lên phanh Đồng thời van không khí đẩy vào chốt chặn van lắp trong thânvan Do đó, pittông cũng thắng lực của lò xo màng ngăn và dịch chuyển về bên trái.

Do đó các phanh vẫn duy trì hoạt động kể cả khi không có chân không tác động vào

bộ trợ lực phanh Tuy nhiên, vì bộ trợ lực phanh không làm việc, nên sẽ cảm thấybàn đạp phanh nặng

1.1.2 Yêu cầu.

  Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Phải nhanh chóng dừng xe trong bất khì tình huống nào, khi phanh đột

ngột xe phải được dừng sau quãng đường phanh ngắn nhất, tức là có gia tốcphanh cực đại

- Hiệu quả phanh cao kèm theo sự phanh êm dịu để đảm bảo phanh chuyểnđộng với gia tốc chậm dần đều giữ ổn định chuyển động của xe

- Lực điều khiển không quá lớn, điều khiển nhẹ nhàng, dễ dàng cả bằng chân vàtay.Hệ thống phanh cần có độ nhạy cao, hiệu quả phanh không thay đổi giữacác lần phanh

-Đảm bảo tránh hiện tượng trượt lết của bánh xe trên đường, phanh chân vàphanh tay làm việc độc lập không ảnh hưởng đến nhau

-Các cơ cấu phanh phải thoát nhiệt tốt, không truyền nhiệ ra các khu vực làmảnh hưởng tới sự làm việc của các cơ cấu xung quanh

1.2 Tính toán momen phanh cần thiết sinh ra ở 1 cơ cấu phanh

hg

( mm )

Ký hiệu lốp

Cơ cấu phanh trước

Cơ cấu phanh sau

Dẫn động phanh Khách Diesel 16950 23050 3670 1100 235/65

R16

trống

Thủy lực hai dòng, trợ lực chân không

 

 Hình 11: Các lực tác dụng lên ô tô khi phanh

Trong đó:

G - Trọng lượng toàn bộ của ô tô (khi đầy tải),

Z’1, Z’2 – Phản lực của mặt đường tác dụng lên các bánh xe của trục 1, 2 khi phanh

 P j - Lực quán tính của ô tô khi phanh,

 P p1, P p2 - Lực phanh từ đường tác dụng lên các bánh xe trục 1, 2

  Pf1, Pf2 - Lực cản lăn từ đường tác dụng lên các bánh xe trục 1, 2,

  Pω - Lưc cản không khí,

  Trên xe được trang bị cơ cấu phanh ở tất cả các bánh xe Khi phanh vớicường độ phanh lớn nhất, động cơ được tách khỏi hệ thống truyền lực, lực cản, lựccản không khí, lực cản do quán tính của các khối lượng chuyển động quay rất nhỏnên coi bằng không

  hg: chiều cao trọng tâm của xe

  L: Chiều dài cơ sở của ô tô

  G: Gia tốc trọng trường (g = 9,81m/s2)

J  pmax: Gia tốc chậm dần lớn nhất (Jpmax = 6 ÷ 7 m/s2)

  Với ô tô khách chọn J  pmax = 6 m/s2

  φ: Hệ số bám của bánh xe với mặt đường (φ = 0,6 ÷ 0,7), chọn φ = 0,6

  Rbx: Bán kính động lực học bánh xe, được xác định theo ký hiệu lốp

1.3 Tính toán các thông số cơ bản của cơ cấu phanh

1.3.1 Tính toán các thông số kích thước cơ bản của cơ cấu phanh đĩa

a, Đường kính đĩa phanh:

Đường kính đĩa phanh phải đảm bảo khả năng lắp lọt cơ cấu phanh trong vànhbánh xe Như vậy, đường kính đĩa phanh phải thỏa mãn điều kiện sau:

 Dđ  = Dv - 2.δ v-2  Δđ −v = 0,41 – 2.0,005 – 2.0,07 = 0,26 m

Trong đó: Dđ - Đường kính đĩa phanh,

  Dv - Đường kính vành bánh xe,  Dv= 16 25,4 = 406,4 mm = 0,41 m

  δv - Độ dầy của vành bánh xe, chọn δv = 5mm

∆đ-v - Khe hở giữa đĩa và vành bánh xe (∆đ-v = 50 -70 mm)

b, Chiều dày đĩa phanh

  Chiều dầy của đĩa càng lớn thì khả năng hấp thụ nhiệt càng cao, độ bền và tuổithọ của đĩa càng lớn Tuy nhiên, độ dầy đĩa lớn làm tăng khối lượng quán tính, ảnhhưởng đến hiệu quả phanh.

  Ngày nay, đĩa phanh ô tô được chế tạo rỗng với các rãnh thông khí hướng tâm,vừa tang khả năng thoát nhiệt cho đĩa, vừa làm giảm khối lượng quán tính Chiềudầy (δđ ) của các đĩa này thường trong khoảng (18 ÷ 22)mm

Mô men phanh sinh ra tại cơ cấu phanh được xác định theo áp lực cho phép

má phanh chịu được như công thức sau:

 M  p1 = 2Aqµ  Rtb

  Trong đó:

  q - Áp lực tác dụng giữa má phanh và đĩa phanh

  ( chọn q = 2 MN/m2  ≤ [q], với [q] = 2 MN/m2)

  µ - Hệ số ma sát giữa má phanh và đĩa phanh, µ=0.35,

  A - Diện tích một má phanh, được xác định theo công thức sau:

  A =α (  R ¿ ¿ n ¿¿ 2 −  R t 

2 )

 Hình 14: Sơ đồ lực tác dụng lên đĩa phanh.

Trong đó:

  P - Lực ép cần thiết ép má phanh vào đĩa phanh

  Fms - Lực ma sát của má tác dụng lên đĩa phanh

Trong đó: Rn: đường kính ngoài của đĩa phanh

   Rt : là bán kính trong của đĩa phanh

   M  p1 : Mômen phanh cần thiết sinh ra ở một cơ cấu phanh trước [Nm]

   P1: lực ép của piston cầu trước

  m: số tấm ma sát, m=2

   Rtb :bán kính làm việc trung bình của đĩa

µ :hệ số ma sát giữa má phanh và đĩa, µ = 0,35

+ c: khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm chốt

+ a: khoảng cách từ tâm trống phanh đến điểm đặt lực P

a = c = 0,8.rt= 0,8.0,132 = 0,106 (m)

+  βo : Góc ôm má phanh.( β0= 900-1200 ), chọn βo= 900

+  Rt : Bán kính tang trống

a, Đường kính đĩa phanh:

  Với bánh xerbx = 0,33 (m) thì theo kinh nghiệm có thể chọn:

b, Lực ép của cơ cấu phanh tang trống

- Momen ma sát ở guốc phanh trước/sau:

h: khoảng cách từ tâm quay của điểm tỳ cố định đến phương lực ép  P 2

   Rt  : Bán kính trong của phanh tang trống

   P 2 : Lực ép của cơ cấu phanh tang trống

   M  p2: Momen phanh tổng cộng của phanh tang trống

  Lúc này khoảng cách từ tâm quay bánh xe đến phương lực ép P được xác định bằng:

a = c = 0,106 m

h = a + c = 2.0,106 = 0,212 [m]

  => Lực ép:  P2 =1556,18.(0 , 25.0 , 212 −0 , 35 0 , 132)

0 , 35 0 , 212 2

0 , 132  = 6831,22 N  Momen guốc trước:   M g1 =  P2 µ h Rt 

  a - Khoảng cách từ tâm trống phanh đến điểm đặt lực P,

  c - Khoảng cách từ tâm trống phanh đến chốt cố định của má phanh  Suy ra e = 0,425 0,264 = 0,1122 m ; β0 = 900

- Bề rộng của má phanh (B) được tính theo điều kiện bền như sau:

  ( Chọn [q] = 1,5 MPa )

a, Kiểm tra công trượt riêng:

Giả thiết rằng, toàn bộ động năng của ô tô chuyển động với tốc độ v 1 khibắt đầu phanh được cơ cấu phanh hấp thụ bởi công ma sát sinh ra ở bề mặt tiếpxúc giữa má phanh và trống phanh (đĩa phanh) Khi đó, công ma sát riêng đượcxác định:

  v1 - Vận tốc của ô tô khi bắt đầu phanh [m/s]

  AΣ - Tổng diện tích làm việc của tất cả các má phanh [m2]

- Đối với cơ cấu phanh đĩa:

  Với: m - số lượng má phanh,

 α i- Góc ôm của má phanh thứ i [rad],

 Rti, R¿ - Bán kính trong và ngoài của má thứ i [m]

- Đối với cơ cấu phanh tang trống:

1

m

(Bi Rti β 0 i) = 4.B Rt  β 0  = 4 0,036 0,132.π 2 = 0,03 [m2]  Với: m - số lượng má phanh,

  β 0 i  - Góc ôm của má phanh thứ i [rad]

  Rti - Bán kính trống phanh thứ i [m]

  Bi - Chiều rộng má phanh thứ i [m]

  Tổng diện tích làm việc của tất cả các má phanh:

  Khi phanh với cường độ lớn nhất, vận tốc bắt đầu phanh v1 = 60 km/h, công

b, Kiểm tra sự tăng nhiệt độ của cơ cấu phanh

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

  τ0 - Nhiệt độ gia tăng ở trống phanh (đĩa phanh) [độ C],

  Ap - Diện tích tiếp xúc của trống phanh (đĩa phanh) với không khí [m2]

  kp - Hệ số truyền nhiệt từ trống phanh (đĩa phanh) vào không khí [J/m2s]

  t - Thời gian phanh [s].

Khi phanh với cường độ phanh lớn nhất, thời gian phanh nhỏ, có thể bỏ quaphần nhiệt năng truyền từ trống phanh (đĩa phanh) vào không khí Khi đó, nhiệt độgia tăng ở trống phanh (đĩa phanh) được xác định như sau:

c, Tỉ số khối lượng toàn bộ của ô tô trên tổng diện tích ma sát phanh

Tỉ số khối lượng toàn bộ của ô tô trên tổng diện tích ma sát của các má phanh(tỉ số đánh giá tuổi thọ làm việc của má phanh) γ được tính kiểm tra theo công thức:

Thảo mãn điều kiện: γ ≤ [ γ] Với ô tô khách: [ γ] = (1,5÷2,5).10 4kg/m2

1.4 Tính toán các thông số cơ bản của dẫn động phanh

1.4.1 Tính toán đường kính và hành trình piston xi lanh phanh bánh xe.

a, Hành trình piston xi lanh phanh bánh xe:

 - Cơ cấu phanh đĩa loại giá cố định:

trong đó: δ - Khe hở trung bình giữa má phanh và đĩa phanh, cơ cấu phanh đĩa có khảnăng tự điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh, cho nên khi má phanh bị mòncũng như khi má phanh còn mới thì khe hở này luôn có giá trị ổn định, δ = (0,05÷0,1) mm.  Chọn δ = 0,08 mm

Cơ cấu phanh tang trống:

  x= (a+c)(cδ +[ λ]) = (0,106+0,106)(00,106 ,5+1) = 3 mm

  Trong đó:

  δ - Khe hở trung bình giữa má phanh và trống phanh, δ = 0,5 mm

  [λ] - Độ mòn hướng kính cho phép của má phanh, [λ] = 1 mm

  a, c - Các kích thước của guốc phanh [mm]

  b, Đường kính xi lanh công tác

  Đường kính xy-lanh công tác dk ở các cơ cấu phanh được xác định từ lực ép yêucầu tương ứng Pk dk = 2 √   P 1

n π pd

Trong đó:

  P - Lực ép cần thiết [N],(đã được tính trong mục 3.1)

  p - Áp suất dầu trong hệ thống thủy lực [N/m2]

Chọn p ≤ [p], với [p] là áp suất cho phép trong đường hệ thống thủy lực, thông thường[p] = 8 MN/m2

  n - Số xilanh tác dụng lên một guốc phanh/một má phanh để sinh ra lực

Đối với cơ cấu phanh tang trống: n = 1,  Đối với cơ cấu phanh đĩa: n = 1

  dk:Đường kính xy-lanh công tác dk 

+ Với cơ cấu phanh đĩa:d1 = 2.√  P1

1.4.2 Tính toán đường kính của xy lanh chính

Đường kính xi lanh chính có thể xác định dựa trên cơ sở chọn lực bàn đạp trong phạm vicho phépQb ≤ [Qb]

Xét cân bằng tại xi lanh chính:

  Với xe khách:Qbđ  = (0,65÷0,75) KN, chọnQbđ  = 700 N

  η: hiệu suất dẫn dộng,η = 0,92 ÷ 0,94, chọnη = 0,92

   pt : áp suất chất lỏng trong hệ thống, chọn pt  = 800 N/cm2

  D: đường kính xi lanh chính (cm)

  l1,l2: các cánh tay đòn dẫn động bàn đạp, chọn theo xe tham khảo:

  Trong đó:δ 0: khe hở giữa thanh đẩy và piston ở xy lanh chính

22   Δ].l1

l2

 Trong đó:δ 0: khe hở giữa thanh đẩy và piston ở xy lanh chính, δ  0 = 1,5 mm

  δ 1: khe hở giữa thanh đẩy với xy lanh phanh bánh xe, δ 1 = 1,5 mm

  d1, d2: đường kính xy lanh công tác của bánh trước/sau

   Δ: hệ số bổ sung tính đến trường hợp phanh ngắt, thể tích của dẫn động chấtlỏng tăng lên, Δ = 1,05 ÷1,1, chọn Δ = 1,05

   x1, x 2: tổng dịch chuyển của piston các xi lanh của cơ cấu phanh trước/sau

  l1,l2: các cánh tay đòn dẫn động bàn đạp

Sbđ : Hành trình tổng cộng của bàn đạp  =>Sbđ  = [(δ 0 +δ 1) + 4. x1 d 1

2 +  x 2 d 2 2

22   Δ].l1

l 2 

= [ (1,5+1,5) + 4.0,16.6

2 + 3 3 , 22

22   1 , 05].16040 = 165,22 mm  Vậy Sbđ  ≤ [Sbđ ] = 180 mm thảo mãn điều kiện

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HÌNH HỌC CÁC CHI TIẾT TRONG CƠ 

mở rộng ra các lĩnh vực khác như: Điện, khoa học ứng dụng, cơ mô phỏng,

  Phần mềm Solidworks cung cấp cho người dùng những tính năng tuyệt vời nhất vềthiết kế các chi tiết các khối 3D, lắp ráp các chi tiết đó để hình thành nên nhưng bộphận của máy móc, xuất bản vẽ 2D các chi tiết đó là những tính năng rất phổ biếncủa phần mềm Solidworks, ngoài ra còn có những tính năng khác nữa như: Phântích động học ( motion), phân tích động lực học (simulation) Bên cạnh đó phầnmềm cong tích hợp modul Solidcam để phục vụ cho việc gia công trên CNC nhờ cóphay Solidcam và tiện Solidcam hơn nữa bạn cũng có thể gia công nhiều trục trênSolidcam, modul 3Dquickmold phục vụ cho việc thiết kế khuôn

 

 Việc tích hợp nhiều tính năng và modul cũng như các Add-in trên phần mềm

Solidworks giúp cho người sử dụng chuyên môn hóa trên phần mềm hơn Và khôngcần phải sử dụng nhiều phần mềm để thực hiện các công việc khác nhau

b) Những tính năng trên phần mềm Solidworks

- Thiết kế mô hình 3D chi tiết

SOLIDWORKS nổi bật trong số các giải pháp phần mềm thiết kế 3D CAD bởi tính trựcquan, phương pháp xây dựng mô hình 3D tham số, nhanh chóng, dễ dàng và tiện lợi chongười sử dụng Khả năng tái sử dụng dữ liệu 2D cho phép dễ dàng chuyển đổi từ các bản

vẽ, phác thảo 2D thành mô hình hình học 3D SOLIDWORKS có khả năng dựng mô hình3D từ ảnh chụp, điều này vô cùng tiện lợi cho các hoạt động sáng tạo, đổi mới, phát triểnsản phẩm

- Thiết kế lắp ghép và cụm lắp ghép

Các chi tiết 3D sau khi được thiết kế xong bởi tính năng thiết kế có thể lắp ráp lại vớinhau tạo thành một bộ phận máy hoặc một máy hoàn chỉnh Tính năng này giúp bạn dễdàng chỉnh sửa, thỏa sức sáng tạo và nghiên cứu dễ dàng cho những sản phẩm mới Từphiên bản 2019 trở lên, SOLIDWORKS được bổ sung thêm nhiều tính năng hỗ trợ cho cáclắp ghép lớn, tốc độ load nhanh và các tác vụ cho phép xem bản vẽ nhanh

- Xuất bản vẽ dễ dàng

Phần mềm SOLIDWORKS cho phép ta tạo các hình chiếu vuông góc các chi tiết hoặccác bản lắp với tỉ lệ và vị trí do người sử dụng quy định mà không ảnh hưởng đến kíchthước

Công cụ tạo kích thước tự động và kích thước theo quy định của người sử dụng Sau đónhanh chóng tạo ra các chú thích cho các lỗ một cách nhanh chóng Chức năng ghi độnhám bề mặt, dung sai kích thước và hình học được sử dụng dễ dàng

- Tính năng Tab và Slot

Phần mềm SOLIDWORKS 2018 cho phép người dùng tự động tạo ra các tính năng tab

và slot được sử dụng để tự lắp ghép các bộ phận hàn Các tính năng cải tiến kim loại khácbao gồm tính năng Normal Cut mới đảm bảo duy trì khoảng cách thích hợp cho sản xuất,

và khả năng uốn mới cho phép người dùng tạo mới và trải phẳng góc uốn

- Cải tiến Quản lý dự án và quy trình

SOLIDWORKS Manage cung cấp công cụ quản lý dữ liệu, dự án, và quản lý quy trìnhtrong một gói phần mềm quen thuộc Các khả năng quản lý các dự án, và quản lý quy trìnhđược thêm vào SOLIDWORKS PDM Professional

- Các tiện ích cải tiến

Online Licensing giúp cho việc sử dụng các license trên nhiều máy tính tiện lợi hơntrước rất nhiều SOLIDWORKS Login sẽ chuyển các nội dung và cài đặt các tùy chịn đếnbất kỳ máy tính nào được cài SOLIDWORKS, trong khi Admin Portal cho phép quản lýcác sản phẩm và dịch vụ của SOLIDWORKS dễ dàng hơn

- Tính năng gia công

SOLIDWORKS là phần mềm CAD nền tảng, đối tác của nhiều giải pháp phần mềmCAM: SolidCAM, MasterCAM, PopCADCAM… Từ năm 2017, SOLIDWORKSCAMđược bổ sung, phát triển từ phần mềm CAMWorks

- Phân tích động lực học

SOLIDWORKS Simulation cung cấp các công cụ mô phỏng để kiểm tra và cải thiệnchất lượng bản thiết kế của bạn Các thuộc tính vật liệu, mối ghép, quan hệ hình học đượcđịnh nghĩa trong suốt quá trình thiết kế được cập nhật đầy đủ trong mô phỏng

 Nhiệm vụ từng thành viên:

STT Người thực Tên chi tiết Hình ảnh chi tiết

1 Bùi Đức Huy Bàn đạp phanh

Vỏ bầu trợ lực

Van không khí

Van điều khiển

Van chân không

Phớt thân van

Phớt bầu trợ lực

Màng cao su bầutrợ lực

Lọc khí bầu trợ lực

Lò xo hồi vị

Đũa đẩy

Cần đẩy phanh

Đĩa phản lực

Đệm lò xo

3 Trần Gia Huy Xy lanh chính

Các Piston

Các lò xo hồi vị