Đồ án thiết kế hệ thống phanh xe tải

Thắng (phương ngữ miền Nam) hay phanh (phương ngữ miền Bắc, từ tiếng Pháp frein) là một thiết bị cơ học làm giảm chuyển động. Cách gọi khác là Hãm hay bộ giảm tốc. Bộ phận có tác dụng ngược với thắng là bộ ly hợp.1Hầu hết những loại thắng dùng ma sát để chuyển động năng thành nhiệt năng mặc dù có những phương pháp chuyển đổi năng lượng khác cũng được dùng. Chẳng hạn thắng hoàn nhiệt chuyển đổi năng lượng sang điện năng được tích trữ để dùng sau này. Những phương pháp khác chuyển đổi động năng thành thế năng dưới dạng khí ép hoặc dầu ép. Bộ hãm dùng dòng Foucault dùng từ trường để chuyển động năng thành dòng điện trong đĩa thắng rổi chuyển thành nhiệt. Cũng có những phương pháp thắng khác như chuyển động năng thành nhiều dạng năng lượng khác như dùng năng lượng này để làm quay bánh trớn.Bộ thắng hoạt động bằng cách tạo ma sát với trục quay hoặc bánh nhưng cũng có thể bằng cách khác như dùng tác dụng chuyển động của chất lỏng. Nhiều phương tiện sử dụng sự kết hợp giữa nhiều nguyên lý thắng chẳng hạn như giảm tốc xe đua hoặc máy bay bằng cả thắng bánh và dù cản gió để lợi dụng sức cản của không khí khi hạ cánh.

k Q p kt ki i p D D d P 22 23 24 25 26 27 31 32 30 II I IV III 21 20 19 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 6 7 4 5 3 1 2 Q 1 C S F v C 2 pt S pt F D C A B Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa MỤC LỤC CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH I. CÔNG DỤNG PHÂN LOẠI YÊU CẦU 1. Công dụng Hệ thống phanh dùng để làm dừng hẳn sự chuyển động của Ôtô hoặc làm giảm bớt tốc độ của ôtô khi đang chuyển động, ngoài ra còn để giữ cho ôtô dừng được trên đường có độ dốc nhất định, chất lượng của hệ thống phanh có ảnh hưởng tất lớn tới tốc độ chuyển động trung bình của ôtô. Hệ 1 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn 1 Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa thống hãm ôtô sẽ đảm bảo cho sự chuyển động an toàn của ôtô tránh được những tai nạn xẩy ra trên đường. 2. Phân loại - Phân theo tính chất điều khiển chia ra: Phanh chân và phanh tay. - Phân theo vị trí đặt cơ cấu phanh mà chia ra: Phanh ở bánh xe và phanh ở trục truyền động (sau hộp số). - Phân theo kết cấu của cơ cấu phanh có: Phanh guốc, phanh đai, phanh đĩa. - Phân theo phương thức dẫn động có: dẫn động phanh bằng cơ khí, chất lỏng, khí nén, hoặc liên hợp. 3. Yêu cầu Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của ôtô đảm nhận chức năng "an toàn chủ động" vì vậy hệ thống phanh phải thoả mãn các yêu cầu sau đây: + Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp là: - Quãng đường phanh ngắn - Thời gian phanh ít nhất. - Gia tốc chậm dần ổn định trong quá trình phanh. + Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của xe ôtô khi phanh. + Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái. + Có độ nhậy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm. + Đảm bảo việc phân bố Mômen phanh trên các bánh xe phải tuân theo nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với mọi cường độ. + Cơ cấu phanh không có hiện tượng tự xiết. + Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt. + Có hệ số ma sát cao và ổn định. 2 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn 2 Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa + Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh. + Hệ thống phải có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao. + Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc và bảo dưỡng. II. KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh phụ trong đó phanh chính thường là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh phụ thường là phanh tay, phanh tay thường được bố trí ở ngay sau trục thứ cấp của hộp số hoặc bố trí ở các bánh xe. Việc dùng cả hai phanh chính và phụ là bảo đảm cho độ an toàn ôtô khi chuyển động và khi dừng hẳn, hệ thống phanh có 2 phần cơ bản đó là cơ cấu phanh và dẫn động phanh. 1. Cơ cấu phanh Cơ cấu phanh có nhiệm vụ tạo ra Mômen phanh cần thiết và nâng cao tính ổn định trong quá trình sử dụng cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp làm giảm tốc độ góc của bánh xe ôtô. Ngày nay, cơ cấu phanh loại tang trống với các guốc phanh bố trí bên trong được sử dụng rộng rãi. Ngoài những yêu cầu chung, cơ cấu phanh còn phải đảm bảo yêu cầu sau, như Mômen phanh phải lớn, luôn luôn ổn định khi điều kiện bên ngoài và chế độ phanh thay đổi (như tốc độ xe, số lần phanh, nhiệt độ môi trường). 1.1. Cơ cấu phanh guốc 1.1.1. Cơ cấu phanh guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía các lực dẫn động bằng nhau. 3 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn 3 Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa Hình 1.1: Cơ cấu phanh bánh trước xe GAZ-53A 1: Cam lệch tâm 2: Chốt có vòng đệm lệch tâm Với các bố trí như vậy khi các lực dẫn động bằng nhau, các tham số của guốc phanh giống nhau thì Momen ma sát ở trên guốc phanh trước lớn hơn của guốc phanh sau. Sở dĩ như vậy là vì Mômen ma sát ở trên guốc phanh trước có xu hướng cường hoá cho lực dẫn động, còn ở phía phanh sau có xu hướng chống lại lực dẫn động khi xe chuyển động lùi sẽ có hiện tượng ngược lại. Cơ cấu phanh này được gọi là cơ cấu phanh không cân bằng với số lần phanh khi xe chuyển động tiến hay lùi, nên cường độ hao mòn của tấm ma sát trước lớn hơn tấm ma sát sau rất nhiều. Để cân bằng sự hao mòn của hai tấm ma sát, khi sửa chữa có thể thay thế cùng một lúc, người ta làm tấm ma sát 4 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn 4 Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa trước dài hơn tấm sau. Kết cấu của loại cơ cấu phanh này ở (hình 1) khe hở giữa các guốc phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng cam lệch tâm còn định tâm guốc phanh bằng chốt có vòng đệm lệch tâm ở điểm cố định. 1.1.2. Cơ cấu phanh guốc có điểm cố định riêng rẽ về một phía và các guốc phanh có dịch chuyển gốc như nhau: Hình 1.2:Kết cấu phanh xe ZIL-131 1: Cam quay ; 2: Lò xo 4: Trống phanh 5: Chốt lệch tâm 6: Bầu phanh Cơ cấu phanh này (hình 1.2) có Mômen ma sát sinh ra ở các guốc phanh là bằng nhau. Trị số Mômen không thay đổi khi xe chuyển động lùi, cơ cấu phanh này có cường độ ma sát ở các tấm ma sát như nhau và được gọi là cơ cấu phanh cân bằng, kết cấu cụ thể loại cơ cấu này thể hiện ở (hình 2) do profin của cam ép đối xứng nên các guốc phanh có dị chuyển góc như nhau. Để điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh có bố trí cơ cấu trục vít, bánh vít nhằm thay đổi vị trí của Cam ép và chốt lệch tâm ở điểm đặt cố định. 1.1.3. Cơ cấu guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về hai phía và lực dẫn động bằng nhau: 5 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn 5 Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa Hình 1.3: Kết cấu phanh xe UAZ- 452 1: Xy lanh 3: Cam lệch tâm 2: ốc xả khí 4: ốc xả khí 5: Chốt cố định Cơ cấu phanh này thuộc loại cân bằng, cường độ hao mòn của các tấm ma sát giống nhau vì thế độ làm việc của hai guốc phanh như nhau khi xe chuyển động lùi, mômen phanh giảm xuống khá nhiều do đó hiệu quả phanh khi tiến và lùi rất khác nhau. Cơ cấu điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh là cam lệch tâm và chốt lệch tâm. 1.1.4. Cơ cấu phanh loại bơi: Cơ cấu phanh này dùng hai xilanh làm việc tác dụng lực dẫn động lên đầu trên và đầu dưới của guốc phanh, khi phanh các guốc phanh dịch chuyển theo chiều ngang và ép má phanh sát vào trống phanh. Nhờ sự ma sát nên các guốc phanh bị cuốn theo chiều của trống phanh mỗi guốc phanh sẽ tác dụng lên piston một lực và đẩy ống xi lanh làm việc tỳ sát vào điểm cố định, với phương án kết cấu này hiệu quả phanh khi tiến và khi lùi bằng nhau. (Sơ đồ cơ cấu phanh này ở hình 4). 6 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn 6 Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa Hình 1.4: Sơ đồ và kết cấu phanh hơi 1: Xi lanh phanh 2: Lò xo 1.1.5. Cơ cấu phanh tự cường hoá Hình 1.5: Cơ cấu phanh xe GAZ 1: Lò xo 3: Lò xo 2: Xi lanh 4: ốc điều chỉnh 7 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn 7 Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa Theo kết cấu thì guốc phanh sau được tỳ vào chốt cố định và bản thân guốc phanh sau lại đóng vai trò là chốt chặn của guốc phanh trước. Lực dẫn động của guốc phanh sau là lực dẫn động của guốc phanh trước thông qua chốt kỳ trung gian, từ điều kiện cân bằng theo phương ngang các lực tác dụng lên guốc phanh trước có thể xác định được lực tác dụng lên guốc trước. Cơ cấu phanh này thuộc loại không cân bằng, sự hao mòn của guốc phanh sau sẽ lớn hơn guốc phanh trước rất nhiều, khi xe lùi Mômen phanh Mp sẽ giảm đi nhiều. Do guốc phanh sau mòn nhiều hơn guốc phanh trước nên tấm ma sát gốc phanh sau dài hơn tấm ma sát guốc phanh trước. Điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và trống phanh bằng các cơ cấu ren trong chốt tỳ trung gian làm thay đổi chiều dài của chốt này. 1.2. Cơ cấu phanh loại đĩa 8 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn 8 Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa Hình 1.6: Cơ cấu phanh đĩa bánh trước Xe VAZ-2101 Phanh đĩa ngày càng được sử dụng nhiều trên ôtô, có hai loại phanh đĩa: Loại đĩa quay và loại vỏ quay, phanh đĩa có nhiều ưu điểm so với phanh guốc áp suất trên bề mặt ma sát của má phanh giảm và phân bố đều, má phanh ít mòn và mòn đều hơn nên ít phải điều chỉnh, điều kiện làm mát tốt hơn, mômen phanh khi tiến cũng như khi lùi đều như nhau, lực chiều trục tác dụng lên đĩa là cân bằng có khả năng làm việc với khe hở bé nên giảm được thời gian tác dụng phanh. Nhược điểm của cơ cấu phanh đĩa là khó giữ được sạch trên các bề mặt ma sát. Trên hình 1.6, là kết cấu phanh đĩa loại hở, đĩa phanh 1 nằm giữa hai tấm ma sát 2 và 5 khi phanh, áp lực dầu trong các xi lanh 3 và 6 tăng lên, đẩy các piston 4 và 7 ép tấm ma sát vào đĩa. 1.3. Phanh dừng (phanh tay) 9 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn 9 Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa Hinh 1.7: Phanh tay kiểu tang trống 1: Má phanh 7: Vành rẻ quat. 2: Tang trống 8: Ti 3: Chốt lệch tâm điều chỉnh khe hở phía dưới 9: Cần 4:Trục thứ cấp hộp số 10: Răng rẻ quạt 5: Lò xo hồi vị 11: Tay hãm 6: Trục quả đào 12: Tay kéo phanh Phanh dừng hay còn gọi là phanh tay có thể lắp trên các cơ cấu phanh hay lắp ngay sau hộp số, dẫn động chủ yếu bằng cơ khí. Hình 1.7 là hình vẽ của cơ cấu phanh dừng kiểu tang trống được lắp ngay sau trục thứ cấp của hộp số phanh dừng tác động lên guốc phanh bánh sau cơ cấu dẫn động bằng cơ khí và điều khiển bằng tay, cũng có loại dẫn động bằng khí nén và lò xo. 2. Dẫn động phanh 2.1. Dẫn động cơ khí Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây cáp. Dẫn động cơ khí ít khi được dùng để điều khiển đồng thời nhiều cơ cấu phanh vì nó. Khó đảm bảo phanh đồng thời tất cả các bánh xe vì độ cứng vững của các thanh dẫn động phanh không như nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu. Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không sử dụng ở hệ thống phanh chính mà chỉ sử dụng ở hệ thống phanh dừng. 10 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn 10 [...]... 11KGm/1400v/p 2 Giới thiệu về hệ thống phanh xe hyundai 11 tấn 2.1 Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh xe Huyndai 11 tấn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 16 15 14 13 11 12 8 11 12 Hì nh 2.2: Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh xe Huyndai 1: Van phanh tay 12: Cơ cấu phanh cầu sau 2: Cơ cấu phanh bánh xe 13: Công tắc đèn báo dầu 22 22 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa 3:... của xe ta thiết kế cơ cấu dẫn động phanh để đảm bảo an toàn và khắc phục các tính năng của xe HUYNDAI - 11 tấn Vì vậy việc thiết 27 27 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa kế một loại xe có tải trọng 11 tấn có đủ tính năng an toàn là 1 việc làm cần thiết 3.2 Phương án thiết kế Trong hệ thống dẫn động phanh ta tận dụng triệt để các cơ cấu của xe tham khảo và tính toán thiết. .. suất khí và được hãm 24 24 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa lại nhờ lò xo Hình 2.4: Van an toàn 1: Đế van 2: Thân van 3: Bi 4: Lò xo van 5: Đai ốc hãm 6: Ty điều chỉnh 25 25 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa 2.5 Cơ cấu phanh Hình 2.5: Cơ cấu phanh bánh xe Cơ cấu phanh của xe tham khảo là cơ cấu phanh 2 guốc phanh được điều khiển cùng... rất cao và có rất nhiều cụm chi tiết đắt tiền 19 19 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa CHƯƠNG II TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH I GIỚI THIỆU VỀ XE THAM KHẢO ( HYUNDAI 11 TẤN) VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1 Các thông số cơ bản về xe hyundai Xe Hyundai 11 tấn là loại xe tải do hãng Hyundai của Hàn Quốc sản xuất Đây là loại xe được dùng để chuyên chở các vật liệu và các phụ... van phanh có nhiệm vụ là cung cấp khí nén cho hệ thống và tổng van phanh có cấu tạo 2 tầng trong đó tầng trên cung cấp khí nén tới cơ cấu phanh trước và giữa còn một tầng cung cấp khí nén cho cơ cấu phanh cầu sau Khi không làm việc thì khoang thông với nhau và thông với khí quyển qua van xả 28 28 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa 29 29 Thiết kế hệ thống phanh xe tải. .. đảm cho độ nhậy của hệ thống cao, phanh cùng 1 lúc được tất cả các bánh xe phần khí nén cho phép điều khiển nhẹ nhàng và khả năng huy động, điều khiển phanh rơ moóc 17 17 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa Dẫn động phanh liên hợp thường được áp dụng ở các loại xe vận tải cỡ lớn và áp dụng cho xe nhiều cầu như: Xe URAL, 375 D, URAL - 4320… Hình 14: Phanh khí nén thuỷ... 1.10: Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng I: Đường ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe trước II: Đường ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe sau 1: Bàn đạp 4,6: Van 2: Tổng phanh 5: Cơ cấu xy lanh bánh xe 3: Bộ phận chia dòng + Xi lanh chính hai piston a) Sơ đồ nguyên lý b) Cấu tạo cua xy lanh 14 14 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa Hình 1.11: Xy lanh chinh hai piston... khảo và tính toán thiết kế 1 số cụm cơ cấu của hệ thống dẫn động Khi nghiên cứu kỹ xe tham khảo là xe HUYNDAI -11 tấn trong hệ thống xe có hệ thống dẫn động liên hợp có các cụm cơ cấu đảm bảo an toàn khi chuyển động cho xe hoạt động trên đường Trong phần thiết kế hệ thống dẫn động em tính toán và kiểm nghiệm một số cụm như sau: - Tổng van phanh - Cụm cơ cấu piston-xy lanh bánh xe - Cụm cơ cấu piston... người lái, tuỳ theo liên kết của xe rơ moóc mà dẫn động phanh khí nén có thể là một dòng hoặc 2 dòng * Dẫn động phanh khí nén 1 dòng: Hình 13: Sơ đồ cấu tạo của phanh hơi 16 16 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa 1: Máy nén khí 4: Bầu phanh 2: Bình chứa 5: ống dẫn hơi 3: Van phân phối 6: Bàn đạp phanh 7: Đồng hồ kiểm tra áp suất Nguyên lý: Khi phanh người lái tác dụng... bánh xe sẽ thắng lực của lò xo và tiến hành ép guốc vào trống phanh Khi không phanh nữa người lái không tác dụng vào bàn đạp các lò xo hồi vị của bàn đạp, của piston làm cho piston trở về vị trí cũ, lò xo hồi vị kéo guốc phanh vào vị trí cũ * Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng: 13 13 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa 1 3 5 4 I 2 6 II Hình 1.10: Sơ đồ dẫn động phanh . CỦA HỆ THỐNG PHANH Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh phụ trong đó phanh chính thường là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh phụ thường là phanh tay, phanh tay thường. hiệu quả phanh khi tiến và khi lùi bằng nhau. (Sơ đồ cơ cấu phanh này ở hình 4). 6 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn 6 Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa Hình 1.4: Sơ đồ và kết cấu phanh hơi 1:. của chốt này. 1.2. Cơ cấu phanh loại đĩa 8 Thiết kế hệ thống phanh xe tải 11 tấn 8 Đồ án tốt nghiệp SV: Đỗ Hữu Hòa Hình 1.6: Cơ cấu phanh đĩa bánh trước Xe VAZ-2101 Phanh đĩa ngày càng được sử