Nguyên lý hoạt động - Khi chưa phanh, dưới tác dụng đàn hồi của phớt làm kín sẽ giữ cho khoảng cách giữa má phanh và đĩa phanh ở khoảng 0,03 – 0,1 mm .Khi đạp phanh, thông qua hệ thống
Tổng Quan Về Chi Tiết
Khái niệm
Phanh đĩa là hệ thống phanh phổ biến trên xe máy, ô tô và các phương tiện khác, hoạt động dựa trên lực ma sát để giảm tốc độ hoặc dừng xe Còn được gọi là thắng, hãm hay bộ giảm tốc, phanh đĩa chuyển đổi năng lượng động thành nhiệt năng, mặc dù cũng có nhiều phương pháp chuyển đổi năng lượng khác được sử dụng.
Nhiệm vụ
Hệ thống phanh dùng để:
Giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó.
Hệ thống phanh có nhiệm vụ giữ cho ô tô đứng yên tại trỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.
Đỗ xe trên đường trong thời gian dài.
Yêu cầu
Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe, quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột khi gặp nguy hiểm.
Điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi
Đảm bảo ổn định chuyển động
Dẫn động có độ nhạy cao
Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt
Hạn chế hiện tượng trượt lết bánh xe
Có khả năng giữ xe đứng trên dốc trong thời gian dài
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Phân loại
Phanh đĩa thường gặp có 2 dạng phổ biến sau:
+ Phanh đĩa có giá đỡ cố định
+ Phanh đĩa có giá đỡ di độ
Cấu tạo của phanh đĩa
Đĩa phanh, hay còn gọi là roto phanh đĩa, được gắn chặt với moay ơ bánh xe và thường được chế tạo từ vật liệu bền bỉ Với hai bề mặt bóng cao và phẳng, tiết diện của đĩa có dạng gấp khúc, giúp tối ưu hóa hiệu suất phanh Đặc biệt, đĩa phanh thường có rãnh rỗng ở giữa để tăng khả năng thoát nhiệt, và có thể được thiết kế với lỗ hoặc không, tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng.
Hệ thống má phanh bao gồm hai má phanh kẹp chặt hai mặt của đĩa phanh, đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu khi sử dụng Má phanh được thiết kế dưới dạng tấm phẳng, được chế tạo từ vật liệu ma sát và có các rãnh xẻ để tăng cường khả năng bám dính.
- Piston – xylanh: Nhận áp suất từ dầu, tạo ra lực ép lớn để tì sát má phanh vào đĩa phanh.
Ngàm phanh là bộ phận quan trọng giúp giữ các má phanh và ép chúng lên mặt đĩa phanh để tạo ra lực phanh hiệu quả Thiết kế của ngàm phanh, hay còn gọi là cùm kẹp phanh, có hai dạng chính: cùm kẹp phanh dạng trôi và cùm phanh cố định.
Nguyên lý hoạt động
Khi chưa phanh, phớt làm kín giữ khoảng cách giữa má phanh và đĩa phanh ở mức 0,03 – 0,1 mm Khi đạp phanh, hệ thống dẫn động sẽ cung cấp dầu áp suất cao tới xylanh bánh xe, đẩy piston ép má phanh bên phải sát vào đĩa phanh, đồng thời kéo giá di động về phía phải để ép má phanh bên trái vào đĩa phanh.
- Đối với giá cố định, dầu có áp suất cao đẩy piston hai phía về cùng ép má phanh vào sát đĩa phanh thực hiện quá trình phanh.
- Khi giữ phanh, áp suất dầu trong hệ thống được giữ nguyên Vị trí giữa má phanh và đĩa phanh không thay đổi.
Khi nhả phanh, áp suất dầu trong hệ thống giảm, dẫn đến lực đẩy của piston cũng giảm theo Dưới tác động của phớt hồi vị, piston sẽ trở về vị trí ban đầu, đánh dấu sự kết thúc của quá trình phanh.
Quy Trình Thực Hành Chế Tạo
Chọn vật liệu
Gang xám (Grey Cast Iron) là loại gang có màu xám đặc trưng khi bị vỡ, do sự hiện diện của than chì dưới dạng vảy trong cấu trúc Mặc dù gang xám có độ cứng cao, nhưng nó cũng giòn, dễ bị gãy dưới tải trọng kéo hoặc uốn Loại gang này dễ gia công hơn so với nhiều loại gang khác và có khả năng chịu tải tĩnh tốt, rất phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ bền nén cao Với khả năng đúc tốt, dẫn nhiệt cao và chịu tải trọng tĩnh hiệu quả, gang xám được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí.
Thép Carbon cao, hay còn gọi là thép không hợp kim, là loại thép có hàm lượng carbon thấp, thường dưới 2% Carbon đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ bền và cứng của thép Với tính linh hoạt và dễ chế tạo, thép carbon được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực Những đặc tính cơ bản của thép carbon bao gồm độ cứng, độ dẻo, độ bền và khả năng chịu nhiệt độ cao.
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Hợp kim nhôm (Aluminum Alloy) là một hợp chất chủ yếu từ nhôm và các nguyên tố kim loại khác, nổi bật với đặc tính mềm mại, độ cứng nhẹ và dẻo dai Những đặc điểm này cho phép hợp kim nhôm dễ dàng được tạo hình và đúc khuôn, đồng thời có khả năng dẫn nhiệt và chịu ăn mòn tốt nhờ lớp oxit nhôm bảo vệ bề mặt Với những ưu điểm vượt trội, hợp kim nhôm đã trở thành vật liệu thiết yếu và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Phương pháp gia công
Phương pháp đúc nguyên khối được sử dụng bằng cách nung nóng hỗn hợp gang xám cùng với một số hợp kim theo tỷ lệ cụ thể Sau đó, hỗn hợp này được rót vào khuôn đúc có kích thước và hình dáng mong muốn Khi phôi đúc nguội và đạt độ cứng cần thiết, nó sẽ được lấy ra khỏi khuôn.
Để chế tạo đĩa phanh, đầu tiên, ta sử dụng máy tiện để tạo mặt phẳng và hình dáng cơ bản cho phôi Tiếp theo, ta tiện bề mặt trong và tạo lỗ trung tâm Sau khi hoàn thành bước tiện thô, ta chuyển sang bước tiện tinh bằng dao tiện chính xác cao để đạt được độ chính xác và độ mịn mong muốn Tiếp theo, máy phay được sử dụng để phay các bề mặt phẳng và các chi tiết đặc biệt, cũng như các lỗ thoát nhiệt Cuối cùng, máy khoan được sử dụng để tạo ren trên các lỗ, và kết thúc quá trình gia công bằng việc mài mịn và phẳng các chi tiết sao cho hợp lý.
Nhiệt luyện là quá trình quan trọng để tăng cường độ cứng và độ bền cho phanh đĩa Quá trình này bao gồm việc nung nóng phanh đĩa ở nhiệt độ cao và sau đó làm nguội nhanh để tạo ra cấu trúc tinh thể tối ưu, giúp nâng cao độ cứng và bền Để cải thiện khả năng chống gỉ và mài mòn, phanh đĩa có thể được mạ hoặc phủ lớp bảo vệ bề mặt như mạ kẽm hoặc phủ ceramic.
- Kiểm tra và đánh giá:
Sau khi hoàn tất gia công, việc kiểm tra chất lượng là cần thiết để đảm bảo sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn Các bước kiểm tra bao gồm đánh giá độ dày, độ phẳng, độ cứng và khả năng chịu lực Chỉ khi sản phẩm thỏa mãn các yêu cầu này mới được đưa vào sử dụng.
Quy Trình Tháo Lắp và Đo Kiểm
Quy trình tháo cụm chi tiết trên xe
- Bước 2: Giữ chốt trượt xi lanh phanh đĩa phía trước, tháo 2 bu lông và cụm xi lanh phanh đĩa.
- Bước 3: Tháo 2 má phanh đĩa phía trước ra khỏi giá bắt xy lanh phanh đĩa phía trước.
Bước 4: Tháo bộ đệm chống ồn má phanh trước.
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô ra khỏi giá bắt xy lanh phanh đĩa trước.
Bước 6: Tháo chốt trượt xi lanh phanh đĩa phía trước:
Tháo chốt trượt xy lanh phanh đĩa phía trước (Số 1) và tháo chốt trượt xy lanh phanh đĩa phía trước (Số 2) khỏi cụm giá bắt xy lanh phanh đĩa.
- Bước 7: Tháo bạc trượt xi lanh phanh đĩa phía trước:
Dùng một tô vít, tháo bạc trượt xy lanh phanh đĩa trước ra khỏi chốt trượt xy lanh số 2.
- Chú ý: Không được làm hỏng chốt trượt xy lanh phanh đĩa phía trước số 2.
- Bước 8: Tháo cao su chắn bụi bạc phanh đĩa phía trước
- Bước 9: Tháo giắ bắt xi lanh phanh đĩa phía trước
- Bước 10: Tháo đĩa phanh trước.
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh
Để đảm bảo an toàn khi lái xe, bước đầu tiên là tiến hành kiểm tra hành chính đạp bàn phanh, có thể thực hiện đồng thời với việc chạy thử xe Mục đích của việc này là xác định xem hệ thống phanh có hoạt động bình thường hay không Nếu phát hiện bất kỳ dấu hiệu bất thường nào như đạp phanh bị hẫng hoặc bàn đạp cứng, cần phải xử lý ngay lập tức.
Kiểm tra dầu phanh và hệ thống dẫn dầu là bước quan trọng để đảm bảo an toàn cho xe Đối với hệ thống phanh khí nén, cần kiểm tra máy nén khí, bình khí nén và các ống dẫn khí để phát hiện rò rỉ Dầu phanh phải đạt chất lượng và không có cặn bẩn; nếu phát hiện sự cố, cần xử lý và bổ sung dầu phanh ngay lập tức.
Bước 3 trong quy trình bảo trì hệ thống phanh là tháo lốp và vệ sinh cụm phanh Cần kiểm tra độ dày và chất lượng bề mặt má phanh cùng đĩa phanh; nếu còn sử dụng được, hãy đánh bề mặt má phanh bằng giấy giáp để loại bỏ lớp bề mặt đã bị biến tính Đảm bảo bề mặt sau khi đánh vẫn phẳng để duy trì chất lượng phanh Sau khi đánh, vệ sinh các chốt phanh và bổ sung mỡ bôi trơn để tránh mài mòn Khi lắp lại, chú ý đến các chốt phanh và các đầu che bằng cao su; nếu không kín, có thể gây han rỉ và làm giảm hiệu quả phanh, thậm chí hỏng cả cụm phanh.
Sau khi hoàn tất bảo dưỡng cụm phanh, cần kiểm tra các đèn cảnh báo phanh trên tap lô Nếu đèn phanh sáng liên tục, điều này cho thấy có vấn đề trong hệ thống phanh và cần kiểm tra lại Ngược lại, nếu không có vấn đề gì, sau khi hạ phanh tay và di chuyển, đèn báo tín hiệu phanh sẽ tự động tắt.
Bước 5: Tiến hành chạy thử và đánh giá xe Nếu xe không còn phát ra tiếng kêu khi đạp phanh và có thể dừng lại ở giữa dốc khi kéo phanh tay mà không bị trôi, thì quá trình kiểm tra đã thành công Sau khi hoàn tất đánh giá, xe sẽ được giao cho khách hàng.
Quy trình lắp chi tiết và cụm chi tiết trên xe
Để đảm bảo hiệu quả lắp ráp, cần vệ sinh kỹ lưỡng các chi tiết bằng cách thổi khí nén, sau đó dùng rẻ sạch lau và bôi một lớp mỏng mỡ chuyên dụng để ngăn ngừa han rỉ trong quá trình sử dụng Trình tự lắp ráp nên thực hiện theo nguyên tắc lắp các chi tiết tháo ra sau cùng vào trước, trong khi các chi tiết tháo đầu sẽ được lắp vào sau.
PHẦN MỀN THIẾT KẾ VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ
Phần mềm thiết kế
Phần mềm thiết kế 3D: NX12
Các bước thiết kế
Dùng lệnh sketch bắt vào datum của mặt phẳng xoy, vẽ hai hình tròn có đường kính 145mm,255mm bằng lệnh circle (o).
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Ta bắt đầu bằng cách sử dụng lệnh Extrude để tạo 2 hình tròn có đường kính lần lượt là 145mm và 255mm từ sketch ở đáy vật thể Tiếp theo, sử dụng lệnh line (L) để vẽ 2 đường thẳng nối giữa 2 hình tròn, tạo thành một hình thang, với một đường line nét đứt làm mốc Áp dụng lệnh make symmetric để căn chỉnh 2 thanh line vào tâm Sau đó, dùng lệnh Quick trim (T) để cắt bỏ các nét thừa, chỉ giữ lại hình thang Cuối cùng, sử dụng lệnh Pattern curve để tạo ra các hình thang xoay quanh hình tròn, thiết lập chế độ circular với số lượng (count) mong muốn.
36 vật thể và pitch angle: 10 độ Dùng Rapid Dimension (D) để căn chỉnh lại hoảng cách giữa các hình thang là 6mm.
Để hoàn thiện việc đục lỗ cho vật thể, chúng ta sử dụng tính năng Extrude Sketch với khoảng cách Distance là 7mm và độ sâu End là 16mm Chế độ cắt được chọn là Subtract, giúp tạo ra phần lỗ cần thiết trong thiết kế.
Dùng Sketch vẽ 1 hình tròn đường kính 136mm để làm đỉnh.
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Extrude hình tròn cao lên 22mm.
Dùng Sketch bắt vô đáy để vẽ 1 hình tròn đường kính bằng với lỗ tròn ban đầu , xong Extrude lên với đỉnh
Ta “unite” các khối rời vào nhau trở thành 1 khối liền.
Ta Sketch mặt trong để làm viền với 2 hình tròn có đường kính 120 mm và 145 mm
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Dùng Extrude một khoảng 7mm.
Ta dùng lệnh “ Datum plane” để tạo mặt vẽ cách 3mm
Ta vẽ trên mặt “datum plane” vừa vẽ 1 hình tròn đường kính 120mm.
Ta “Extrude” để cắt đi 1 khoảng vào trong 21.4mm
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Ta bắt đầu bằng cách vẽ một hình tròn có đường kính 120mm Sau đó, sử dụng lệnh “R” để tạo một hình vuông với chiều dài 12mm và chiều rộng 30mm, cùng với một hình tròn nhỏ có đường kính 7.5mm để tạo lỗ Tiếp theo, áp dụng lệnh vát để làm mịn các cạnh của hình vuông và sử dụng lệnh “Quick trim” để loại bỏ các đường không cần thiết Cuối cùng, sử dụng lệnh Pattern curve để tạo ra 5 hình xoay quanh với góc 75 độ.
Ta “Extrude” hình ra 7.5mm
Ta vát lại hình vừa vẽ bằng lệnh “Edge Blend”
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Ta tạo 1 hình tròn nhỏ có đường kính 75,3mm
Ta “Extrude” hình ra 10mm
Ta dùng “Edge Blend” để vát
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Ta Sketch vào datum vừa tạo vẽ 1 hình vuông nhỏ để vát ren
Ta dùng “ Revolve” để cắt ren xoay quanh trục
Ta tạo 1 hình tròn nhỏ 50mm.
Ta “Extrude” cắt vào trong khoảng 8.4mm
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Ta “Extrude” cắt tiếp hình tròn nhỏ trong có đường kính 34mm vào trong 18mm
Ta dùng “Edge Blend” để vát
Ta “Extrude” lên như hình đã vẽ lên
Ta vẽ thêm vòng ngoài và trim đi phần thừa
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Sau đó “Extrude” lên 11mm
Vẽ 1 hình tròn 160mm Và ta “Extrude” lên 12mm
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Vẽ hình vuông và dùng Pattern curve để tạo 5 hình xoay quanh với 75 độ.
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Ta “Extrude” lên phần viền đường tròn 112.3mm và cao 11mm.
Ta vát lại các chi tiết thừa bằng “Edge Blend”
Ta đục lỗ bằng “Extrude” từ dưới lên
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Ta vẽ hình tròn đường kính 21mm Và dùng Pattern curve để tạo 5 hình xoay quanh với 75 độ Sau đó ta “Extrude” cắt đi 2mm.
Ta vát các chi tiết Đục lỗ có đường kính 43mm và sâu 11mm.
Sau đó ta vát trong bằng “Extrude”
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Ta Sketch vẽ một hình tròn đường kính 50mm, và cắt xuyên xuống 54mm.
Ta dùng lệnh “Threads” để tạo ren cho lỗ
Xong ta vát bên trong.
Ta đục lỗ có đường kính 11mm để đặt ốc
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Ta tạo đầu ốc có đường kính 15mm và “Extrude” lên 5mm “Extrude” ta lên 36mm cho lỗ để làm đuôi ốc.
Ta dùng lệnh “Threads” để tạo ren cho lỗ
Vát nốt các chi tiết thừa còn lại.
Ta hoàn tất bản vẽ 3d phanh đĩa.
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
PHẦN MỀM KIỂM NGHIỆM VÀ CÁC BƯỚC KIỂM NGHIỆM
Phần mềm kiểm nghiệm
Phần mềm kiểm nghiệm bền: SimSolid 2023.
Các bước kiểm nghiệm
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô
Thực tập chế tạo bộ phận ô tô