Đang tải... (xem toàn văn)
Phanh là hệ thống an toàn chủ động hết sức quan trọng nên luôn được các nhà thiết kế ôtô quan tâm, không ngừng nghiên cứu hoàn thiện và nâng cao hiệuPhanh là hệ thống an toàn chủ động hết sức quan trọng nên luôn được các nhà thiết kế ôtô quan tâm, không ngừng nghiên cứu hoàn thiện và nâng cao hiệuPhanh là hệ thống an toàn chủ động hết sức quan trọng nên luôn được các nhà thiết kế ôtô quan tâm, không ngừng nghiên cứu hoàn thiện và nâng cao hiệu
§å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 MỤC LỤC MỤC LỤC 1 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH 4 1.1 Công dụng của hệ thống phanh 4 1.2 Yêu cầu hệ thống phanh 4 1.3 Phân loại hệ thống phanh 4 1.3.1 Theo công dụng : 5 1.3.2 Theo kết cấu của cơ cấu phanh : 5 1.3.3 Theo phương thức dẫn động phanh : 5 1.3.4 Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh : 5 1.4 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống phanh 5 1.4.1 Cơ cấu phanh 5 1.4.2 Dẫn động phanh 13 1.4.3 Trợ lực phanh 19 CHƯƠNG 2:TÌM HIỂU VỀ XE HINO 27 2.1. Giới thiệu về xe Hino 27 2.2.Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh 28 2.2.1.Xi lanh chính: 31 2.2.2.Cơ cấu phanh 31 2.2.3.Bộ trợ lực chân không 35 2.2.4.Xy lanh an toàn: 38 2.2.5.Phanh khí xả: 39 2.2.6.Bơm chân không 40 Chương 3:Tính toán xác định các thông số cơ bản 41 3.1. Xác định mômen phanh yêu cầu sinh ra ở các cơ cấu phanh 42 3.2.Cơ cấu phanh trước 44 3.2.1.Xác định góc đặt lực và bán kính đặt lực 44 3.2.2. Xác định góc ϕ 45 3.2.3. Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp hoạ đồ 46 3.2.4. Xây dựng hoạ đồ lực phanh cơ cấu phanh trước 47 3.3 Cơ cấu phanh sau 51 3.3.1.Xác định kích thước cơ bản: 51 3.3.2.Xác định lực tác dụng vào guốc phanh: 51 Chương 4:Kiểm nghiệm bền 54 4.1.Kiểm bền guốc phanh 54 1 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 4.1.1.Xác định các kích thước cơ bản cơ cấu phanh trước 54 4.1.2.Kiểm tra bền guốc phanh 56 4.2. Kiểm tra hiện tượng tự xiết 64 4.3. Kiểm tra kích thước má phanh theo điều kiện áp suất 65 4.4. Kiểm nghiệm bền má phanh theo công ma sát riêng L 66 4.5. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh 66 4.6. Tính bền trống phanh 67 Chương 5:Thiết kế tính toán dẫn động phanh 69 5.1.Sơ đồ dẫn động phanh: 69 5.2.Xác định đặc tính của bộ trợ lực: 69 5.3.Xác định kích thước màng trợ lực: 71 5.4.Xác định đường kính xi lanh công tác 72 5.5.Hành trình làm việc của pittong trong các xilanh ở các cơ cấu phanh sau và trước: 73 Chương 6:Quy trình bảo dưỡng sửa chữa 76 6.1.Quy trình tháo-lắp: 76 6.2.Kiểm tra sự mài mòn của má phanh: 77 6.3.Quy trình xả air trong hệ thống phanh: 77 Chương 7.Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 83 7.1.Chọn chi tiết gia công,điều kiện làm việc của chi tiết 83 7.2.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết 84 7.3.Xác định phương pháp chế tạo phôi 84 7.4.Xác định thứ tự các nguyên công: 85 7.5.Xác định chế độ cắt cho các nguyên công: 86 7.5.1.Nguyên công 1: Tiện mặt trụ φ14 và φ20 86 7.5.2.Nguyên công 2: Khỏa mặt đầu, tiện lỗ φ8, tiện rãnh φ10 86 7.5.3.Nguyên công 3: Khỏa mặt đầu, khoan lỗ tâm 88 7.5.4.Nguyên công 4: Tiện tinh mặt trụ φ16 và φ20 89 7.5.5.Nguyên công 5: Mài tròn mặt ngoài theo chiều dài của piston 90 7.5.6.Nguyên công 6: Kiểm tra 91 KẾT LUẬN 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 2 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 LỜI NÓI ĐẦU Công cuộc đổi mới đất nước của nhân dân ta đã thu được thành tựu to lớn có ý nghĩa quan trọng, những tiền đề cho công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã được hoàn thành về cơ bản, nước ta chuyển sang thời kỳ mới, thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Để có được những tiền đề trên ngành công nghệ chế tạo nước ta trong những năm gần đây đã có những tiến bộ nhanh chóng, trong đó không thể không nói đến sự tiến bộ nhảy vọt của nền công nghiệp ô tô. Chỉ trong khoảng 10 năm trở lại đây, trên thị trường Việt Nam đã xuất hiện ngày càng nhiều các loại xe lắp ráp trong nước và nhập từ nước ngoài, với kiểu dáng thẩm mỹ, tiện nghi sang trọng, tốc độ cao, độ an toàn lớn, hiệu quả về kinh tế. Đặc biệt các loại xe này phần lớn được lắp ráp tại Việt Nam và trong đó tỷ lệ nội hóa ngày càng nhiều. Sau 5 năm học tại trường em được giao nhiệm vụ thiết kế hệ thống phanh xe tải HINO series 300. Hệ thống phanh là hệ thống quan trọng và khá phức tạp, đặc biệt với những xe hiện đại. Vận tốc chuyển động ô tô ngày càng cao cho nên việc đi sâu nghiên cứu để hoàn thiện sự làm việc của hệ thống phanh nhằm đảm bảo tính an toàn cao cho sự chuyển động của ô tô ngày càng cấp thiết. Trong phần tính toán thiết kế này em dựa chủ yếu vào số liệu của xe tải HINO series 300, các tài liệu tham khảo và hướng dẫn tính toán.Tuy vậy do trình độ còn hạn chế về khả năng thiết kế nên đồ án này vẫn còn nhũng hạn chế nhất định mặc dù đã được sự hướng dẫn tận tình của cán bộ hướng dẫn. Em mong rằng với sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo trong bộ môn sẽ giúp em vững vàng hơn trong bước đường công tác của mình sau này. Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Nguyễn Mạnh Phú 3 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng của hệ thống phanh Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đó theo yêu cầu của người lái. Giữ cho ô tô máy kéo dừng ở ngang dốc trong thời gian lâu dài hoặc cố định xe trong thời gian dừng xe. Đối với ô tô máy kéo hệ thống phanh rất quan trọng vì nó đảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn ở tốc độ cao hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm nhờ vậy mà nâng cao được năng suất vận chuyển, tăng được tính động lực. 1.2 Yêu cầu hệ thống phanh Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của xe ô tô đảm nhận chức năng an toàn chủ động, cần đảm bảo các yêu cầu sau đây: - Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp. - Hoạt động êm dịu 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 theo nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với mọi cường độ. - Không có hiện tượng tự xiết. - Thoát nhiệt tốt. - Có hệ số ma sát µ cao và ổn định. - Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh. - Có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao. 1.3 Phân loại hệ thống phanh Hệ thống phanh có thể được phân loại theo các cách sau đây : 4 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 1.3.1 Theo công dụng : - Hệ thống phanh chính. - Hệ thống phanh dừng. - Hệ thống phanh phụ. - Hệ thống phanh dự phòng. 1.3.2 Theo kết cấu của cơ cấu phanh : - Cơ cấu phanh guốc. - Cơ cấu phanh đĩa. - Cơ cấu phanh đai. 1.3.3 Theo phương thức dẫn động phanh : - Dẫn động cơ khí. - Dẫn động thủy lực. - Dẫn động khí nén. - Dẫn động hỗn hợp. - Dẫn động có trợ lực… 1.3.4 Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh : - Hệ thống phanh có hệ thống điều hoà. - Hệ thống phanh có hệ thống ABS, BA… 1.4 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống phanh. 1.4.1 Cơ cấu phanh 1.4.1.1 Cơ cấu phanh guốc( tang trống ) : a) Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục Cấu tạo chung của cơ cấu phanh này là hai chốt cố định có bố trí chốt lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới, khe hở phía trên điều chỉnh bằng trục cam ép( hình a ) hoặc bằng cam lệch tâm ( hình b ). 5 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 Hình 1.1 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục b) Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 1.2 . Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh cùng bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng với nhau qua tâm. Mỗi guốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có chốt lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh với trống phanh. Một phía của pittông luôn tì vào xi lanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh. Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở lắp trong pittông của xi lanh bánh xe. Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm thường có dẫn động bằng thuỷ lực và được bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ. 6 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 Hình 1.2 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm Trong đó : 1. Ống nối; 2. Vít xả khí; 3. Xilanh bánh xe; 4. Má phanh; 5. Phớt làm kín; 6. Piston; 7. Lò xo guốc phanh; 8. Tấm chặn. c) Cơ cấu phanh guốc loại bơi Guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố định mà cả hai đều tựa trên mặt tựa di trượt. Có hai kiểu cơ cấu phanh loại bơi : loại mặt tựa tác dụng đơn( hình 1.3.a); loại hai mặt tựa tác dụng kép (hình 1.3.b). - Loại mặt tựa tác dụng đơn: Ở loại này một đầu của guốc phanh được tựa trên mặt tựa di trượt trên phần vỏ xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt của piston. Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ. - Loại hai mặt tựa tác dụng kép: Ở loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có hai piston và cả hai đầu của mỗi guốc đều tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai piston. Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ. 7 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 Hình 1.3 Cơ cấu phanh guốc loại bơi d) Cơ cấu phanh guốc tự cường hoá Cơ cấu phanh guốc tự cường hoá có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai. Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hoá: cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn( hình 1.4.a ); cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép( hình 1.4.b ). - Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn: Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh được liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của một cơ cấu điều chỉnh tự động. Hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh bánh xe còn một thì tựa vào mặt di trượt của piston xi lanh bánh xe. Cơ cấu điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc phanh. Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình. - Cơ cấu phanh tự cường tác dụng kép: Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh được tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai piston trong 8 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 một xi lanh bánh xe. Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình. Hình 1.4 Cơ cấu phanh guốc tự cường hoá 1.4.1.2 Cơ cấu phanh đĩa a) Các bộ phận của cơ cấu phanh đĩa bao gồm: - 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 xi lanh bánh xe. - Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các piston của các xi lanh bánh xe. b) Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động. - Loại giá đỡ cố định( hình 1.5.a ): Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh. Trong các xi lanh có piston, mà một đầu của nó luôn tì vào các má phanh. Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe. - Loại giá đỡ di động( hình 1.5.b): Loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang trên một số chốt bắt cố định trên dầm cầu. Trong giá đỡ di động người 9 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một piston tì vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ. Hình 1.5 Kết cấu cơ cấu phanh dạng đĩa Hình 1.6 Các loại cơ cấu phanh dạng đĩa 10 [...]... §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 8- Má phanh guốc Hình 1.9 Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực Cấu tạo gồm 3 phần chính: dẫn động phanh, cơ cấu phanh và trợ lực phanh Dẫn động bố trí trên khung xe gồm: bàn đạp phanh, xylanh chính, đường dầu phanh Cơ cấu phanh đặt ở bánh xe gồm: xylanh phanh, guốc phanh, lò xo hồi vị, trống phanh( hoặc đĩa phanh) Bộ trợ lực có tác dụng làm giảm... thèng phanh xe Hino Series 300 Cơ cấu phanh dừng a) Công dụng : Phanh dừng được dùng để dừng xe ( đỗ xe ) trên dốc hoặc trên đường bằng Hệ thống phanh này được sử dụng trong trường hợp ôtô đứng yên, khi người lái dời khỏi xe b) Cấu tạo : Về cấu tạo phanh dừng cũng bao gồm hai bộ phận chính đó là cơ cấu phanh và dẫn động phanh - Cơ cấu phanh có thể bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía... bánh xe do trống phanh( đĩa phanh ) gắn liền với moayơ bánh xe Khi thôi phanh, lò xo kéo hai má phanh về vị trí ban đầu, dưới tác dụng của lò xo các piston sẽ về vị trí ban đầu ép dầu trở lại buồng dầu của xylanh phanh chính Hệ thống phanh dầu có đặc điểm lực trên má phanh phụ thuộc vào đường 14 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 kính xylanh phanh Muốn có lực phanh ở các bánh... giảm đi đáng kể, thấp hơn 2 lần khi xe tiến Tuy nhiên khi xe lùi vận tốc thường nhỏ, do đó vẫn đảm bảo mô men phanh cần thiết b Cơ cấu phanh sau: 33 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 Do yêu cầu về momen phanh trên cầu sau lớn hơn cầu trước nên cấu tạo phanh sau là cơ cấu phanh dạng bơi Sơ đồ: 4 2 5 1 6 7 8 Hình 2.5 cơ cấu phanh sau 1.Lò xo hồi vị 2.Má phanh 3.Xylanh bánh xe 4.Ty... bơi.Ngoài ra hệ thống phanh còn trang bị thêm phanh khí xả Sau đây là sơ đồ tổng quan hệ thống phanh: 28 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 1 9 5 2 3 4 10 11 8 6 12 7 15 13 14 13 15 Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống phanh xe Hino seris 300 1.Bình chứa dầu phanh 2.Công tắc đèn dừng 29 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 3.Xi lanh chính 4.Bàn đạp phanh 5.Van kiểm tra... Hình 1.7 Các kiểu bố trí phanh dừng 12 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 1.4.2 Dẫn động phanh 1.4.2.1 Dẫn động cơ khí Hình 1.8 Các loại điều khiển phanh dừng 1.4.2.2 Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực( Hệ thống phanh dầu ): a) Cấu tạo: ( Hình 1.9 ) 1- Bàn đạp phanh 2- Trợ lực phanh 3- Xi lanh phanh chính 4- Càng phanh đĩa 5- Má phanh đĩa 6- Đĩa phanh 7- Phanh trống 13 §å ¸n tèt... cam phanh 9 quay Vấu cam tỳ vào đầu guốc phanh, ép guốc phanh sát vào trống phanh thực hiện quá trình phanh So sánh giữa phanh dầu và phanh khí: Khi dùng 16 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 phanh dầu lực tác dụng lên bàn đạp phanh sẽ lớn hơn so với phanh khí vì lực này sinh ra để tạo ra áp suất trong bầu chứa dầu của hệ thống phanh còn phanh khí nén, tác dụng của người lái chỉ... tục đạp phanh thêm nữa thì 2 cảm biến trên thay đổi tín hiệu và hộp điều khiển sẽ tạo ra một chuỗi xung khác để tăng thêm dòng điện vào cuộn dây b) Ưu, nhược điểm: - Có thể thiết kế đồng hoá cho nhiều loại xe chỉ cần thay đổi phần lập trình - Giá thành cao 26 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 CHƯƠNG 2:TÌM HIỂU VỀ XE HINO 2.1 Giới thiệu về xe Hino HINO là một hãng xe lớn có... trường thấp - Phanh dầu đa số bố trí trên xe con, xe tải nhỏ và trung bình 1.4.2.3 Hệ thống phanh dẫn động khí nén( phanh khí ) a) Cấu tạo : ( Hình 1.11 ) 1- Máy nén khí 2- Bình lắng nước và dầu 3- Bình khí nén 15 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 4- Van phanh 5,6- Bầu phanh cho cơ cấu 7- Bàn đạp phanh 8- Đồng hồ áp suất 9- Cam quay 10- Guốc phanh 11- Tang trống phanh Hình 1.11... các má phanh được giữ chặt không cho bung về phía trống phanh + Khi phanh: Áp suất dầu trong xi lanh tăng tạo áp lực trên piston đẩy guốc phanh áp sát vào trống phanh Khi các má phanh đã tiếp xúc với trống phanh, áp lực dầu tăng cao tạo nên mô men phanh hãm bánh xe lại + Khi thôi phanh: lò xo 5 kéo các guốc phanh trở lại vị trí ban đầu, đường dầu trở về xi lanh chính, giữa má phanh và trống phanh có . đẩy hai guốc phanh có má phanh áp sát vào tang trống( ép má phanh vào đĩa phanh ) thực hiện quá trình phanh bánh xe do trống phanh( đĩa phanh ) gắn liền với moayơ bánh xe. Khi thôi phanh, lò xo. dẫn động phanh, cơ cấu phanh và trợ lực phanh. Dẫn động bố trí trên khung xe gồm: bàn đạp phanh, xylanh chính, đường dầu phanh. Cơ cấu phanh đặt ở bánh xe gồm: xylanh phanh, guốc phanh, lò. Xi lanh phanh chính. 4- Càng phanh đĩa. 5- Má phanh đĩa. 6- Đĩa phanh. 7- Phanh trống. 13 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe Hino Series 300 8- Má phanh guốc. Hình 1.9 Hệ thống phanh dẫn