thiết kế hệ thống phanh thủy – khí cho xe tải từ 8 - 12 tấn

Bộ giáo dục v đo tạo cộng hoà x hội chủ nghĩa việt nam Trờng Đại Học bách khoa Độc lập - Tự do - Hạnh phúc h nội Nhiệm Vụ Thiết Kế Tốt Nghiệp Họ và tên: Phạm Trung Dũng Lớp: Ôtô Khóa: 45 Ngành: Cơ khí 1. Đề tài thiết kế: Thiết kế hệ thống phanh thủy khí cho xe tải 8 tấn. 2. Các số liệu ban đầu: Tham khảo số liệu của xe tải Hyundai 8 tấn 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: Chơng I: Tổng quan về hệ thống phanh; Chơng II: Lựa chọn phơng án; Chơng III: Tính toán hệ thống phanh; Chơng IV: Quy trình công nghệ gia công chi tiết. 4. Các bản vẽ và đồ thị (ghi rõ tên và kích thớc các bản vẽ): 1 bản vẽ A 0 : bố trí chung; 1 bản vẽ A 0 : họa đồ lực phanh; 1 bản vẽ A 0 : cơ cấu phanh cầu sau; 1 bản vẽ A 0 : sơ đồ hệ thống phanh thủy khí; 1 bản vẽ A 0 : bộ xi lanh thủy khí; 1 bản vẽ A 0 : van điều khiển khí nén; 1 bản vẽ A 0 : bản vẽ chi tiết; 1 bản vẽ A 0 : sơ đồ nguyên công. 5. Cán bộ hớng dẫn: ThS. Phạm Vỵ 6. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: 24/01/2005 7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 16/05/2005 Ngày.tháng.năm 2005 Chủ nhiệm bộ môn cán bộ hớng dẫn thiết kế (ký, ghi rõ họ và tên) (ký, ghi rõ họ tên) Sinh viên đ hoàn thành (và nộp toàn bộ bản thiết cho bộ môn) ngày.tháng.năm 2005 (ký, ghi rõ họ tên) Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Dũng - Ôtô K45 mục lục Trang Lời nói đầu 3 Chơng I. Tổng quan về hệ thống phanh 5 1. Công dụng, phân loại, yêu cầu 6 2. Kết cấu chung của hệ thống phanh 8 3. Cấu tạo chung của hệ thống phanh 9 4. Cơ cấu phanh 10 5. Dẫn động phanh 17 Chơng II. Lựa chọn phơng án thiết kế 21 1. Lựa chọn cơ cấu phanh 21 2. Lựa chọn dẫn động phanh 24 3. Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh thủy khí 28 Chơng III. Tính toán hệ thống phanh 30 1. Giới thiệu về xe Hyundai tham khảo 31 2. Tính toán hệ thống phanh 33 2.1. Tính toán cơ cấu phanh 33 2.2. Tính toán dẫn động phần thủy lực 45 2.3. Tính toán dẫn động phần khí nén 49 - 1 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Dũng - Ôtô K45 Chơng IV. Quy trình công nghệ gia công chi tiết 55 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết 56 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 57 3. Xác định dạng sản xuất 57 4. Phơng pháp chế tạo phôi 58 5. Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 59 6. Tra lợng d gia công cho các bề mặt 63 7. Tra chế độ cắt cho các nguyên công 64 8. Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công 70 Tài liệu tham khảo 74 - 2 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Dũng - Ôtô K45 Lời nói đầu Sản xuất ôtô trên thế giới ngày nay tăng vợt bậc, ôtô trở thành phơng tiện vận tải quan trọng về hành khách và hàng hóa cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phơng tiện giao thông cá nhân ở các nớc có nền kinh tế phát triển. Ngay ở nớc ta số ôtô t nhân cũng đang phát triển cùng với sự tăng trởng của nền kinh tế, mật độ xe trên đờng ngày càng cao. Do mật độ ôtô trên đờng ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càng cao (do đờng sá ngày càng đợc cải thiện tốt hơn) cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đờng là vấn đề cấp thiết hàng đầu luôn phải quan tâm. Theo thống kê thì trong tai nạn giao thông đờng bộ có 10 ữ 15% do h hỏng máy móc, trục trặc về kĩ thuật. Trong nguyên nhân do h hỏng máy móc, trục trặc về kĩ thuật thì tỷ lệ tai nạn do các cụm của ôtô gây nên đợc thống kê nh sau: Phanh chân 52,2 ữ 74,4 % Phanh tay 4,9 ữ 16,1 % Lái 4,9 ữ 19,2 % ánh sáng 2,3 ữ 8,7 % Bánh xe 2,5 ữ 10 % Các h hỏng khác 2 ữ 18,2 % Từ các số liệu nêu trên thấy rằng, tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các tai nạn do kĩ thuật gây nên. Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng đợc cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ. Trong các loại ôtô lu hành trên đờng, ôtô tải có trọng lợng trung bình và lớn là loại cần đặc biệt quan tâm, bởi do đặc thù sử dụng của xe là tải trọng lớn (quán tính lớn) khó điều khiển, phanh dừng và chạy trên những - 3 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Dũng - Ôtô K45 tuyến đờng trờng dễ gây mệt mỏi cho ngời lái dẫn đến phản xạ kém nên là nguyên nhân của nhiều vụ tai nạn nghiêm trọng. Để đáp ứng đợc yêu cầu tạo đợc mômen phanh đủ lớn với lực bàn đạp phanh vừa và độ nhậy cao cho loại xe này thì Hệ thống phanh Thủy Khí là sự lựa chọn thiết kế hợp lý nhất. Trên cơ sở đó em đợc giao đề tài: Thiết kế Hệ thống phanh Thủy Khí cho xe tải từ 8ữ12 tấn. Nội dung đề tài bao gồm: - Tìm hiểu kết cấu hệ thống phanh trên ô tô; - Tính toán, thiết kế Hệ thống phanh Thủy Khí; - Tính toán cơ cấu phanh; - Tính toán dẫn động phanh. Đề tài đợc tiến hành tại bộ môn Ô tô trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội. Sau hơn ba tháng thực hiện, với sự cố gắng, nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành công việc yêu cầu của đồ án tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phạm Vỵ và các thầy trong bộ môn đã giúp đỡ, hớng dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Hà Nội ngày 16 tháng 5 năm 2005 Sinh viên thực hiện Phạm Trung Dũng - 4 - §å ¸n tèt nghiÖp Ph¹m Trung Dòng - ¤t« K45 - 5 - §å ¸n tèt nghiÖp Ph¹m Trung Dòng - ¤t« K45 Ch−¬ng I Tæng quan vÒ hÖ thèng phanh - - 5 Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Dũng - Ôtô K45 1. công dụng, phân loại v yêu cầu Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe tới vận tốc chuyển động nào đó, dừng hẳn hoặc giữ xe đỗ ở một vị trí nhất định. Đối với ôtô hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất, bới vì nó bảo đảm cho ôtô chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao đợc năng suất vận chuyển. Hệ thống phanh gồm có cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe hoặc một trục nào đấy của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động cơ cấu phanh. Trên ôtô sự phanh xe đợc tiến hành bằng cách tạo ma sát giữa phần quay và phần đứng yên của các cụm liên kết với bánh xe: giữa tang trống với má phanh hoặc đĩa phanh với má phanh. Quá trình ma sát trong các cơ cấu phanh dẫn tới mài mòn và nung nóng các chi tiết ma sát, nếu không xác định kịp thời và tiến hành hiệu chỉnh thì có thể dẫn tới làm giảm hiệu quả phanh. H hỏng trong hệ thống phanh thờng kèm theo hậu quả nghiêm trọng, làm mất tính an toàn chuyển động của ôtô. Các h hỏng rất đa dạng và phụ thuộc vào kết cấu hệ thống phanh. Có nhiều cách phân loại hệ thống phanh. a) Theo công dụng Hệ thống phanh chính (phanh chân); Hệ thống phanh dừng (phanh tay); Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ). b) Theo kết cấu của cơ cấu phanh Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc; - - 6 [...]... Trung Dũng - Ôtô K45 Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa c) Theo dẫn động phanh Hệ thống phanh dẫn động cơ khí; Hệ thống phanh dẫn động thủy lực; Hệ thống phanh dẫn động khí nén; Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén -thủy lực; Hệ thống phanh dẫn động có cờng hóa d) Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh với... bằng thủy khí kết hợp Trống phanh Van phanh Bình chứa dầu Bình khí Xi lanh bánh xe Máy nén khí Xả ra ngoài Xi lanh chính Đờng khí Guốc phanh Đờng dầu Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống dẫn động thủy khí kết hợp Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống bao gồm hai phần dẫn động: Dẫn động thủy lực: có hai xi lanh chính dẫn hai dòng dầu đến các xi lanh bánh xe phía trớc và phía sau; Dẫn động khí nén: bao gồm từ máy nén khí, ... dẫn động phanh 2.1 Dẫn động phanh kiểu cơ khí Hệ thống phanh dẫn động cơ khí có u điểm kết cấu đơn giản nhng không tạo đợc mômen phanh lớn do hạn chế lực điều khiển của ngời lái, thờng chỉ sử dụng ở cơ cấu phanh dừng (phanh tay) 2.2 Dẫn động phanh kiểu thủy lực Hệ thống phanh dẫn động thủy lực có các u điểm: Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các má phanh. .. Hình 2.5 Cấu tạo chung của hệ thống phanh dẫn động khí nén 1 van điều khiển; 2 xi lanh thủy lực; 3 bình dầu; 4 bình khí nén; 5 cơ cấu phanh; 6 máy nén khí Trên hình 2.5 trình bầy sơ đồ hệ thống phanh thủy khí Hệ thống phanh thủy khí gồm có máy nén khí dẫn động bằng động cơ ôtô, bình chứa khí nén, van điều khiển, xi lanh lực, van điều khiển và xi lanh phanh chính (ba bộ phận này kết hợp thành một cụm),... điều khiển với lực phanh trên bánh xe; Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng; Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài 2 Kết cấu chung của hệ thống phanh Hệ thống phanh trên ôtô gồm có phanh chính (phanh bánh xe hay thờng gọi là phanh chân) và phanh phụ (phanh truyền lực hay thờng gọi là phanh tay) Sở dĩ phải làm cả phanh chính và phanh phụ là để... gọn gàng hơn phanh khí vì nó không có các bầu chứa khí kích thớc lớn và độ nhạy khi phanh tốt, cho nên bố trí nó dễ dàng và sử dụng thích hợp với các ôtô kể trên Phanh khí thờng sử dụng trên ôtô vận tải trung bình và lớn Ngoài ra các loại ôtô vận tải trung bình và lớn còn dùng hệ thống phanh thuỷ khí Dùng hệ thống phanh này ta có thể kết hợp u điểm của phanh khí và phanh dầu là lực bàn đạp phanh nhỏ,... mômen phanh lớn 3 Cấu tạo chung của hệ thống phanh Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ôtô đợc mô tả trên hình 1.1 Từ sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính: Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh đợc bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô Dẫn động phanh: Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh Tùy... cấp khí nén hoặc làm thoát khí ở các bộ phận làm việc - 1 8- Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Dũng - Ôtô K45 Bình lọc Bình khí Máy nén khí Bàn đạp Van phân phối Bầu phanh Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống dẫn động khí nén Qua sơ đồ cấu tạo của dẫn động phanh khí nén chúng ta thấy hệ thống bao gồm các phần tử chính sau: Máy nén khí, van áp suất và các bình chứa khí: là bộ phận cung cấp nguồn khí nén có áp suất cao ( 6-7 ... không khí khỏi truyền động 2.5 Kết luận Từ các phân tích trên ta thấy dẫn động phanh kiểu kết hợp thủy lực khí nén là có nhiều u điểm nhất, đáp ứng đợc các yêu cầu về mômen phanh, lực điều khiển và độ nhậy khi dùng trên ôtô tải 8 12 tấn đảm bảo các chỉ tiêu an toàn ngày càng cao trong lu thông đờng bộ hiện nay - 27 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Dũng - Ôtô K45 3 sơ đồ bố trí của hệ thống phanh thủy khí. .. động: cơ khí, thủy lực, khí nén hay kết hợp thủy khí mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau Ví dụ dẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ khí Nếu là đẫn động thủy lực thì dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh chính (tổng phanh) , xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các ống dẫn -9 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Dũng - Ôtô K45 Hình 1.1 Hệ thống phanh . phanh Thủy Khí cho xe tải từ 8 12 tấn. Nội dung đề tài bao gồm: - Tìm hiểu kết cấu hệ thống phanh trên ô tô; - Tính toán, thiết kế Hệ thống phanh Thủy Khí; - Tính toán cơ cấu phanh; -. dẫn động phanh Hệ thống phanh dẫn động cơ khí; Hệ thống phanh dẫn động thủy lực; Hệ thống phanh dẫn động khí nén; Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén -thủy lực; Hệ thống phanh dẫn. vào kết cấu hệ thống phanh. Có nhiều cách phân loại hệ thống phanh. a) Theo công dụng Hệ thống phanh chính (phanh chân); Hệ thống phanh dừng (phanh tay); Hệ thống phanh chậm dần (phanh