Thiết kế hệ thống phanh xe con 7 chỗ ngồi

MỤC LỤCCHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng, yêu cầu và phân loại ……………………………………...5 1.2 Kết cấu hệ thống phanh ………………………………………………6 1.2.1 Cơ cấu phanh………………………………………………………..7 1.2.2 Dẫn động phanh…………………………………………………….10CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Lựa chọn cơ cấu phanh………………………………………………...162.1.1Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh sau………………162.1.2Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh trước……………202.2 Lựa chọn phương án dẫn động………………………………………...23CHƯƠNG III: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN 3.1 Các thông số tham khảo……………………………………………….30 3.2 Tính toán thiết kế cơ cấu phanh……………………………………….31 3.2.1. Xác định mômen phanh cần thiết tại các bánh xe………………..31 3.2.2 Thiết kế tính toán cơ cấu phanh sau……………………………....33 3.2.3 Tính toán thiết kế cơ cấu phanh trước…………………………….47 3.3 Tính toán dẫn động phanh…………………………………………….52 3.3.1 Tính toán đường kính các xy lanh…………………………………52 3.3.2 Tính toán thiết kế cường hóa chân không…………………………54CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH LẮP RÁP, ĐIỀU CHỈNH VÀ BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH 4.1 Quy trình lắp ráp hệ thống phanh chính………………………………62 4.1.1 Quy trình lắp ráp cơ cấu phanh…………………………………...62 4.1.1.1 Lắp ráp cơ cấu phanh trước…………………………………..62 4.1.1.2 Lắp ráp cơ cấu phanh sau…………………………………….66 4.1.2 Quy trình lắp ráp dẫn động phanh………………………………..67 4.1.2.1 Lắp ráp xy lanh phanh chính………………………………….67 4.1.2.2 Lắp ráp trợ lực phanh………………………………………..69 4.1.2.3 Lắp ráp bàn đạp phanh……………………………………….70 4.2 Quy trình lắp ráp hệ thống phanh tay…………………………………..71 4.3 Quy trình điều chỉnh hệ thống phanh…………………………………..72 4.3.1 Điều chỉnh khe hở má phanh………………………………………72 4.3.2 Điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh……………………….72 4.3.3 Điều chỉnh phanh tay……………………………………………...72 4.4 Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh………………………………….73 4.4.1 Quy trình thay dầu, xả khí…………………………………………73 4.4.2 Một số hư hỏng thường gặp và cách khắc phục trong hệ thống phanh ………………………………………………………………73 Tài liệu tham khảo…………………………………………………………77

MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng, yêu cầu và phân loại …………………………………… 5 1.2 Kết cấu hệ thống phanh ………………………………………………6 1.2.1 Cơ cấu phanh……………………………………………………… 7 1.2.2 Dẫn động phanh…………………………………………………….10 CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Lựa chọn cơ cấu phanh……………………………………………… 16 2.1.1 Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh sau………………16 2.1.2 Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh trước……………20 2.2 Lựa chọn phương án dẫn động……………………………………… 23 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN 3.1 Các thông số tham khảo……………………………………………….30 3.2 Tính toán thiết kế cơ cấu phanh……………………………………….31 3.2.1. Xác định mômen phanh cần thiết tại các bánh xe……………… 31 3.2.2 Thiết kế tính toán cơ cấu phanh sau…………………………… 33 3.2.3 Tính toán thiết kế cơ cấu phanh trước…………………………….47 3.3 Tính toán dẫn động phanh…………………………………………….52 3.3.1 Tính toán đường kính các xy lanh…………………………………52 3.3.2 Tính toán thiết kế cường hóa chân không…………………………54 CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH LẮP RÁP, ĐIỀU CHỈNH VÀ BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH 4.1 Quy trình lắp ráp hệ thống phanh chính………………………………62 4.1.1 Quy trình lắp ráp cơ cấu phanh………………………………… 62 4.1.1.1 Lắp ráp cơ cấu phanh trước………………………………… 62 4.1.1.2 Lắp ráp cơ cấu phanh sau…………………………………….66 4.1.2 Quy trình lắp ráp dẫn động phanh……………………………… 67 4.1.2.1 Lắp ráp xy lanh phanh chính………………………………….67 4.1.2.2 Lắp ráp trợ lực phanh……………………………………… 69 4.1.2.3 Lắp ráp bàn đạp phanh……………………………………….70 - 1 - 4.2 Quy trình lắp ráp hệ thống phanh tay………………………………… 71 4.3 Quy trình điều chỉnh hệ thống phanh………………………………… 72 4.3.1 Điều chỉnh khe hở má phanh………………………………………72 4.3.2 Điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh……………………….72 4.3.3 Điều chỉnh phanh tay…………………………………………… 72 4.4 Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh………………………………….73 4.4.1 Quy trình thay dầu, xả khí…………………………………………73 4.4.2 Một số hư hỏng thường gặp và cách khắc phục trong hệ thống phanh ………………………………………………………………73 Tài liệu tham khảo…………………………………………………………77 LỜI NÓI ĐẦU - 2 - Trong những năm gần đây nền công nghiệp ôtô đã có sự phat triển mạnh mẽ, hòa nhịp với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp ôtô thế giới. Việc Việt Nam ra nhập WTO, chính phủ cho phép nhập khẩu phụ tùng từ nước ngoài, cũng như mở cửa hợp tác mạnh mẽ với các quốc gia có nền công nghiệp ôtô phát triển hàng đầu thế giới như Đức, Mỹ, Nhật Bản,…đã tạo điều kiện cho nền công nghiệp ôtô Việt Nam phát triển với việc tiếp thu các dây truyền công nghệ, ứng dụng các phát minh thiết kế vào sản xuất, lắp ráp cũng như giải quyết hầu hết các vấn đề về sửa chữa bảo dưỡng và nâng cấp… ôtô tại Việt Nam, đóng góp không nhỏ vào thu nhập quốc dân của đất nước. Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội là một trong những nơi nghiên cứu, giảng dạy hàng đầu về ôtô tại Việt Nam. Sau một quá trình học tập 5 năm tai trường Đại học Bách Khoa Hà Nội chúng em đã được tìm hiểu về hầu hết các hệ thống trên ôtô. Trong các hệ thống trên ôtô thì hệ thống phanh là một hệ thống rất quan trọng trên ôtô với vai trò đảm bảo tính an toàn chuyển động của ôtô, giúp giảm thiểu đáng kể các tai nạn trên các tuyến đường giao thông. Với các lý do như vậy em đã quyết định chọn hệ thống phanh để tìm hiểu và nghiên cứu khi làm đồ án tốt nghiệp, em đi sâu vào tìm hiểu hệ thống phanh xe con với đề tài tốt nghiệp là: “ Thiết kế hệ thống phanh xe con 7 chỗ ngồi ’’. Trong quá trình thực hiện đề tài em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Đỗ Tiến Minh đồng thời em cũng nhận được ý kiến đóng góp trong Bộ Môn Ôtô và xe chuyên dụng. Mặc dù đã cố gắng nhưng do kiến thức có hạn và thời gian làm đồ án tốt nghiệp còn hạn chế cho nên không tránh khỏi những sai xót kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy để em hoàn thiện đề tài hơn trong tương lai. Qua đây, cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Đỗ Tiến Minh. Em xin gửi lời cảm ơn toàn thể các thầy cô giáo trong Bộ Môn Ôtô và xe - 3 - chuyên dụng cùng toàn thể các bạn sinh viên Ôtô-K52 đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH - 4 - 1.1 Công dụng, yêu cầu và phân loại. 1.1.1 Công dụng - Hệ thống phanh ô tô có công dụng giảm vận tốc của xe tới một tốc độ nào đó hoặc dừng hẳn. . - Giữ xe lâu dài trên đường, đặc biệt là trên đường dốc. - Trên máy kéo hoặc trên một số xe chuyên dụng hệ thống phanh còn được kết hợp với hệ thống lái dùng để quay vòng xe. 1.1.2 Yêu cầu Hệ thống phanh cần bảo đảm các yêu cầu sau: - Có hiệu quả phanh cao nhất nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất quĩ đạo phanh ổn định khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm. - Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh. - Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn. - Dẫn động phanh có độ nhạy cao, sự chậm tác dụng nhỏ. - Phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kì cường độ nào. - Không có hiện tượng tự xiết phanh khi ôtô chuyển động tịnh tiến hoặc quay vòng. - Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt. - Có hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh (đĩa phanh) cao, ổn định trong điều kiện sử dụng. - Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh trên bánh xe. - Có khả năng phanh ôtô khi dừng trong thời gian dài. - Dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dưỡng và sữa chữa. 1.1.3 Phân loại a.Theo công dụng: - 5 - - Hệ thống phanh chính (phanh chân). - Hệ thống phanh dừng (phanh tay). - Hệ thống phanh dự phòng. - 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. - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa. - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh dải. 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 cường hóa. - Hệ thống phanh dẫn động điện từ. d. Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh - Phanh có trang bị bộ điều hòa lực phanh - Phanh có trang bị bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh (ABS) 1.2 Kết cấu hệ thống phanh Hệ thống phanh gồm có 2 phần chính sau: - Cơ cấu phanh - Dẫn động phanh 1.2.1 Cơ cấu phanh 1.2.1.1 Cơ cấu phanh guốc dẫn động phanh thủy lực - 6 - a. Sơ đồ cấu tạo Cơ cấu phanh đặt trên giá đỡ là mâm phanh. Mâm phanh được bắt cố định trên mặt bích của dầm cầu. Các guốc phanh được đặt trên các trục lệch tâm, dưới tác dụng của lò xo hồi vị, các má phanh luôn ép chặt hai piston của xy lanh phanh làm việc gần nhau. Các má phanh luôn tỳ sát vào cam lệch tâm. Cam lệch tâm cùng với trục lệch tâm có tác dụng điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh. Trên bề mặt các guốc phanh có gắn các tấm ma sát. Giữa các piston của xy lanh có lò xo để ép các piston luôn tỳ sát vào các guốc phanh. Trên bề mặt các guốc phanh có gắn các má phanh, để cho các má phanh mòn đều nhau thì guốc phanh phía trước có má phanh dài hơn. Hình 1.1: Cấu tạo cơ cấu phanh guốc dẫn động phanh thủy lực b. Nguyên lý hoạt động - 7 - Khi tác dụng vào bàn đạp chất lỏng với áp suất cao truyền đến xy lanh tạo nên áp lực ép trên piston đẩy các guốc phanh, các má phanh được ép vào trống phanh tạo nên sự phanh. Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo hồi vị trên cơ cấu phanh và lò xo giữa các piston sẽ kéo các guốc phanh trở lại vị trí ban đầu. Quá trình phanh kết thúc. Trong quá trình sử dụng phanh, các má phanh sẽ hao mòn, do đó khe hở giữa má phanh và trống phanh sẽ tăng lên. Muốn cơ cấu phanh hoạt động hiệu quả, phải điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh bằng cách xoay cam lệch tâm và xoay chốt lệch tâm. 1.2.1.2 Cơ cấu phanh guốc dẫn động dẫn động phanh khí nén a. Sơ đồ cấu tạo Hình 1.2: Cấu tạo cơ cấu phanh guốc dẫn động phanh khí nén Cơ cấu phanh được bố trí trên cầu trước ô tô tải vừa và nặng, với dẫn động phanh bằng khí nén, có xy lanh khí nén lđiều khiển cam xoay ép guốc phanh vào trống phanh. Phần quay của cơ cấu phanh là tang trống, phần cố định bao gồm mâm phanh được bắt cố định trên dầm cầu. b. Nguyên lý hoạt động Khi phanh, xy lanh khí nén dẫn động xoay trục và cam quay ngược chiều kim đồng hồ. Con lăn tựa lên biên dạng cam đẩy guốc phanh về 2 phía, ép má phanh sát vào trống phanh để thực hiện quá trình phanh. - 8 - Khi nhả phanh, đòn trục cam sẽ xoay cam về vị trí ban đầu, dưới tác dụng của lò xo hồi vị, kéo các guốc phanh ép chặt vào cam, tách má phanh ra khỏi trống phanh. 1.2.1.3 Cơ cấu phanh đĩa a. Sơ đồ cấu tạo Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa gồm các bộ phận chính : - Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe. - Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xy lanh bánh xe. - Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các pittông của xy lanh bánh xe Hình 1.3: Cơ cấu phanh đĩa b. Nguyên lý hoạt động Khi tác dụng lực vào bàn đạp, qua các cơ cấu dẫn động, dầu có áp suất cao được bơm vào trong các xy lanh công tác tại cơ cấu phanh đẩy các piston ép vào má phanh. Đầu piston có gắn các tấm ma sát. Các tấm ma sát ép sát vào má phanh tiến hành quá trình phanh. Khi nhả bàn đạp phanh, do sự hồi dầu về bình dầu nên các tấm ma sát tách khỏi má phanh, có khe hở nên kết thúc quá trình phanh. - 9 - 1.2.2 Sơ đồ cấu tạo một số dạng cơ cấu dẫn động phanh. 1.2.2.1 Dẫn động cơ khí a. Sơ đồ cấu tạo Hình 1.4: Sơ đồ dẫn động phanh bằng cơ khí 1 – Tay phanh 7 – Trục 2 – Thanh dẫn 8,10 – Dây cáp dẫn động phanh 3,5 – Con lăn của dây cáp 9 – Thanh cân bằng 4 – Dây cáp phía trước 12 – Trục lệch tâm của thanh ép 6 – Thanh dẫn trung gian. b. Nguyên lý hoạt động Thanh dẫn cùng với tay phanh 1 ở dưới vùng bảng điều khiển. Thanh dẫn 2 nối liền với dây cáp. Các con lăn 3,5 dẫn hướng cho dây cáp. Dây cáp 4 bắt vào mút thanh dẫn trung gian 6, trục 7 lắp trên thanh dẫn và nối với thanh cân bằng 9. Thanh dẫn 6 lắp với bản lề trên giá đỡ, thanh cân bằng 9 phân bố đều lực phanh truyền qua dây cáp 8 và 10 tới cơ cấu phanh bánh xe trái và phải phía sau. Đòn dây cáp nối với đòn bẩy ép, tác động lên guốc phanh thông qua tấm đỡ, đòn bẩy ép lắc trên trục lệch tâm 12. Khi kéo phanh 1, dây cáp tác động lên đòn bẩy và hãm bánh xe lại, thực hiện quá trình phanh. - 10 - [...]... chn c cu phanh 2.1.1 La chn phng ỏn thit k cho c cu phanh sau H thng phanh chớnh (phanh chõn) ca loi xe ny c cu phanh phanh sau l c cu phanh guc Trong c cu phanh guc cú cỏc loi khỏc nhau nh: c cu phanh guc i xng qua trc, c cu phanh guc i xng qua tõm, c cu phanh guc loi bi, c cu phanh guc loi t cng húa a Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục: a) b) Hỡnh 2.1 C cu phanh guc i xng qua trc Cơ cấu phanh đối... cho xe cn thit k V c cu phanh: + C cu phanh trc Dựng phanh a cú giỏ di ng +C cu phanh sau Dựng phanh guc i xng qua trc dn ng thy lc V dn ng phanh: Dn ng thy lc hai dũng cho hai cu riờng bit cú tr lc chõn khụng - 28 - -S cu to tng th gm c c cu phanh v dn ng phanh: Hỡnh 2.10 S cu to tng th c cu phanh v dn ng phanh 1 Bn p phanh 5 ng ng dn du 2 Tr lc phanh v xy lanh phanh chớnh 6 Phanh a 3 Xy lanh phanh. .. nng phanh nhanh chúng - Khụng cn iu chnh phanh Nhc im ca c cu phanh a: - Khú cú th trỏnh bi bn v t cỏt vỡ a phanh khụng c che y kớn, bi bn s lot vo khe h gia mỏ phanh v a phanh khi ụ tụ i vo ch ly li lm gim ma sỏt gia mỏ phanh v a phanh cho nờn lm gim hiu qu khi phanh - 21 - - Mỏ phanh phi chu c ma sỏt v nhit ln Gõy ting n khi phanh: cú ting rớt khi phanh do s tip xỳc gia mỏ phanh v a phanh khi phanh. .. Bình chứa dầu Máy nén khí Xi lanh bánh xe Xi lanh bánh xe Trống phanh Trống phanh Xi lanh chính Đờng khí Guốc phanh Guốc phanh Đờng dầu Bánh xe trớc Bánh xe sau Hình 1 .7 Sơ đồ hệ thống dẫn động thuỷ khí kết hợp Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống bao gồm hai phần dẫn động: Dẫn động thủy lực: có hai xy lanh chính dẫn hai dòng dầu đến các xy lanh bánh xe phía trớc và phía sau Dẫn động khí nén: bao gồm từ... bỏnh xe v piston - 14 - cm mỏ phanh Hai piston ny s thng lc lũ xo y cỏc guc phanh ộp sỏt vo trng phanh thc hin quỏ trỡnh phanh Khi thụi phanh ngi lỏi thụi tỏc dng lờn bn p phanh lũ xo hi v s ộp du t xy lanh bỏnh xe v xy lanh phanh a v xy lanh chớnh Quỏ trỡnh lm vic ca dn ng phanh thy lc da trờn quy lut ỏp sut thy tnh p sut trong s dn ng c truyn n xy lanh cỏc bỏnh xe l nh nhau, khi ú lc y lờn guc phanh. .. cu momen phanh ớt hn) nhng nhc im ca chỳng l kt cu khỏ phc tp nờn thng ch c b trớ cu trc ca ụ tụ du lch, ụ tụ ti nh, trung bỡnh do yờu cu cn t momen phanh ln vi kớch thc c cu phanh nh Nờn trong trng hp ny khi thit k phanh xe con 7 ch ngi - 19 - ta chn c cu phanh cu sau l loi phanh guc i xng qua trc dn ng thy lc 2.1.2 La chn phng ỏn thit k cho c cu phanh trc Phanh a c dựng ph bin cho cỏc xe cú vn tc... Kiu lp s dng 12800 33000 1 570 0 173 00 2850 4950 1640 2030 900 285/50 R20 N N N N mm mm mm mm mm 3.2 Tớnh toỏn thit k c cu phanh 3.2.1 Xỏc nh mụmen phanh cn thit ti cỏc bỏnh xe Mụmen phanh sinh ra cỏc c cu phanh phi m bo gim c tc hoc dng hn ụtụ vi gia tc chm dn trong gii hn cho phộp Vi c cu phanh t trc tip ti cỏc bỏnh xe thỡ mụmen phanh tớnh toỏn cn sinh ra bỏnh xe mi c cu phanh: Mp1 = j h G.b 1 +... bin cho cỏc xe cú vn tc cao c bit hay gp trờn xe con C cu phanh a thng c b trớ cu trc, ngy nay trờn ụ tụ hin i phanh a c b trớ trờn c 2 cu: cu trc v cu sau Trờn cỏc loi xe hin nay thng cú 2 loi c cu phanh a thng c s dng: a) C cu phanh a cú giỏ xy lanh c nh Khi cú lc phanh, du cao ỏp s dn ti xy lanh y piston ộp cỏc mỏ phanh vo a phanh thc hin quỏ trỡnh phanh. S lng xylanh cụng tỏc cú th l 2 hoc 4 xy... tải nhỏ d Cơ cấu phanh guốc loại tự cờng hóa: a) Hình 2.4 Cơ cấu phanh guốc loại tự cuờng hoá- 18 - b) Cơ cấu phanh guốc tự cờng hóa có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cờng lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai Có hai loại cơ cấu phanh tự cờng hóa: cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng đơn (hình 2.4a); cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng kép (hình 2.4b) -Cơ cấu phanh tự cờng hoá... phanh a cú giỏ xy lanh t c nh b.S c cu phanh a cú giỏ xy lanh di ng 1.a phanh 3 Mỏ phanh - 20 - 2.Giỏ t xy lanh 4 Piston b) C cu phanh a cú giỏ xy lanh di ng Phanh a cú giỏ xy lanh di ng ch b trớ xy lanh thy lc 1 bờn Giỏ xy lanh cú th di ng c trờn cỏc trc nh dn hng bt trờn moay Khi phanh, du cao ỏp y piston ộp mt bờn mỏ phanh ỏp sỏt vo a phanh, ng thi y giỏ t xy lanh trt trờn trc dn hng n ộp mỏ phanh . định chọn hệ thống phanh để tìm hiểu và nghiên cứu khi làm đồ án tốt nghiệp, em đi sâu vào tìm hiểu hệ thống phanh xe con với đề tài tốt nghiệp là: “ Thiết kế hệ thống phanh xe con 7 chỗ ngồi ’’ thống phanh với cơ cấu phanh guốc. - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa. - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh dải. c. Theo dẫn động phanh - Hệ thống phanh dẫn động cơ khí. - Hệ thống phanh. (phanh chân). - Hệ thống phanh dừng (phanh tay). - Hệ thống phanh dự phòng. - Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ). b. Theo kết cấu của cơ cấu phanh: - Hệ thống