đồ án kỹ thuật cơ khí Thiết kế hệ thống phanh trên cơ sở xe IFA-W50

Bùi Trọng Đạt LỚP: ÔTÔ-K45 CHƯƠNG I : TÌM HIỂU CHUNG VỀ XE CẦN THIẾT KẾ I )TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH XE ÔTÔ : 1)Công dụng, yêu cầu đối với hệ thống phanh a)Công dụng -Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của xe cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ hợp lý.Đảm bảo cho xe chạy an toàn ở tốc độ cao do đó có thể nâng cao được năng suất sử dụng của xe b)Yêu cầu - Nhằm đảm bảo độ an toàn cho xe thì hệ thống phanh phải đảm bảo yêu cầu sau: -Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe tức là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất trong trường hợp phanh đột ngột. -Xe khi phanh phải êm dịu trong mọi trường hợp nhằm đảm bảo sự ổn định của xe khi phanh. -Lực đặt lên bàn đạp phanh phải nhỏ và hợp lý để đảm bảo sức khoẻ cho người lái -Dân động phanh phải đảm bảo sự nhạy cảm cao -Phải đảm bảo sử dụng tối đa trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ trường hợp nào -Không có hiện tượng tự xiết khi phanh -Cơ cấu phanh phải thoát nhiệt tốt -Có hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh phải ổn định trong điều kiện sử dụng -Có khả năng phanh dõng trong thời gian dài 1 Bùi Trọng Đạt LỚP: ÔTÔ-K45 2)Giới thiệu các dạng dẫn động phanh. Có hai dạng dẫn động phanh cơ bản đó là dẫn động phanh bằng chất lỏng(phanh dầu) và dẫn động phanh băng khí nén. a)Dẫn động phanh dầu -Đặc điểm của dẫn động phanh dầu là tất cả các bánh xe được phanh cùng một lúc (vì áp suất dầu trong đường ống chỉ băt đầu tăng khi tất cả các má phanh áp sát vào trống phanh). -Ưu điểm cua dẫn động phanh bằng chât lỏng: +Phanh đồng thời tất cả các bánh xe với sự phân bố lực phanh một cách hợp lý +Hiệu suất dẫn động phanh cao +Độ nhạy của hệ thống phanh cao +Kết cấu dẫn động phanh rất gọn và đơn giản +Sử dụng được trên nhiều loại xe mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh -Khuyết điểm của dẫn động phanh bằng chất lỏng +Tỷ số truyền lực nhỏ vì vậy phanh dầu khônh có trợ lực chỉ được sử dụng trên xe con( có trọng lượng toàn bộ nhỏ) và lực tác dụng lên bàn đạp lớn +Khi bị dò dỉ thì toàn bộ hệ thống phanh không làm việc được dẫn đến mất an toàn , khắc phục bằng biện pháp làm hệ thống phanh được dẫn động hai dòng +Hiệu suất dẫn động giảm khi ở nhiệt độ thấp là do tính chất vật lý của dầu thuỷ lực -Về dẫn động phanh một dòng 2 Bùi Trọng Đạt LỚP: ÔTÔ-K45 Sơ đồ tổng quát về phanh dẫn động một dòng 4 4 1 2 Qbd 3 3 5 2)Xi lanh chÝnh 1)Bµn ®¹p 4)Phanh b¸nh truíc 3)Phanh b¸nh sau 5)§uêng èng dÉn +Trong kiểu dẫn động phanh một dòng ngoài những ưu điểm vốn có thì phanh một dòng còn có một nhược điểm quan trọng đó là khi bị dò dỉ dầu ở đường ống dẫn thì khả năng mất an toàn sẽ xảy ra dẫn đến độ an toàn của loai phanh một dòng rất kém +Để nâng cao độ an toàn của hệ thống phanh người ta dùng loại phanh được dẫn động hai dòng 3 Bùi Trọng Đạt LỚP: ÔTÔ-K45 -Dẫn động phanh hai dòng Sơ đồ tổng quát về phanh dẫn động hai dòng 3 5 5 2 1 3 4 5)Phanh b¸nh truíc 4 2)Xi lanh chÝnh 1)Bµn ®¹p 4)Phanh b¸nh sau 3)Van chia dßng +Trong dẫn động phanh hai dòng khác với dẫn đông một dòng là có bố trí thêm van chia dòng (số 3) từ xi lanh chính nhằm đảm bảo khi một dòng bị hỏng thì dòng kia vẫn hoạt động tốt nhằm nâng cao độ an toàn cho xe +Dẫn động hai dòng có thể bố trí theo nhiều sơ đồ khác nhau nhằm mục đích đảm bảo tính ổn định và tính lái cực đại của xe b)Dẫn động phanh bằng khí nén -Dạng dẫn động này được dùng cho xe tải cỡ trung bình va cỡ lớn .Do áp suất của không khí nhỏ hơn so với áp suất chất lỏng dẫn động phanh dầu (từ 10- 15 lần) nên trợ lực của khí nén lớn hơn rất nhiều so với phanh dầu. 4 Bựi Trng t LP: ễTễ-K45 -u im cua phanh khớ l to c tr lc ln v cú kh nng c khớ hoỏ quỏ trỡnh iu khin ụtụ va ta cú th kt hp s dng khụng khớ nộn cho cỏc h thng khỏc ( h thng treo khớ nộn ) -Nhc im ca phanh khớ l s lng cỏc cm chi tit rt nhiu dn n h thng cng knh , kớch thc v trng lng ln , nhy ca c cu phanh thp (Do dn ng bng c khớ ) .Thi gian chm tỏc dng phanh ln S tng quỏt ( h thng phanh trờn xe KAMAZ) : 1)Máy nén khí 2)Van điều chỉnh áp suất 3)Bộ lọc hơi nứoc 4)Van bảo vệ 1 ngả 11)Bầu phanh có bình tích năng 12,16) Van phanh rơmoóc 1 ngả và 2 ngả 13,14,15)Đầu nối phanh rơmoóc 17)Bộ điều hoà lực phanh 5)Van bảo vệ 2 ngả 10) Đừơng dẫn khí bánh trúơc 9)Đừơng dẫn khí bánh sau 6,7,8)Bình khí nén 21)Bầu phanh trứơc có bình tích năng 18)Xi lanh tổng phanh 20)Van giảm áp 19)Bàn đạp phanh 19 20 18 17 16 12 11 9 10 5 4 13 14 15 6 7 8 1 2 3 21 -Trong dn ng phanh bng khớ nộn ngi ta dựng mỏy nộn khớ (1) cung cấp khớ nộn cho bỡnh khớ nộn s 6,7,8 , qua bộ chnh ỏp sut s 2 bu lc hi nc số 3, sau ú khớ nộn c cp cỏc xi lanh tng phanh số 18 .Xi lanh tng phanh s cung cp khớ nộn cho bu phanh troc qua van gim ỏp s 20 ụng thi cng cung cp khớ nộn cho bu phanh ca cu sau v cu gi qua b iu ho 5 Bùi Trọng Đạt LỚP: ÔTÔ-K45 lực phanh số 17.Trên xe có sử dụng phanh rơmoóc thì có thêm van phanh rơmoóc số 12 để cung cấp khí nén cho phanh rơ moóc . 3)Giới thiệu các dạng cường hoá phanh -Để giảm lực tác dụng của người lái lên bàn đạp phanh và để tăng hiệu quả phanh người ta bố trí thêm vào hệ thống phanh một bộ trợ lực phanh.Thông thường bộ cường hoá phanh đươc sử dụng cho dạng dẫn động phanh bằng chât lỏng -Hiện tại người ta thường sử dụng hai dạng trợ lực phanh cơ bản đó là loại trợ lực phanh bằng chân không và loại trợ lực phanh bằng khí nén .Ngoài ra người ta còn kết hợp giữa các loại để tạo ra một loại cường hoá hỗn hợp giữa thuỷ lực và khí nén,loại chân không kết hợp thuỷ lực a)Loại trợ lực phanh kiểu chân không: -Loại trợ lực này có ưu điểm là kết cấu đơn giản , bố trí gọn nhưng trợ lực nhỏ nên thường sử dụng cho các loại xe du lịch và xe con.Các loại xe tải trung bình và cỡ lớn thường sử dụng loại trợ lực khí nén nhằm tạo được trợ lực lớn cho hệ thông phanh ,nhưng nhược điểm của loại này là rất cồng kềnh ,bố trí phức tạp,trong lượng lớn -Trong loại trợ lực chân không người ta sử dụng hai cách để tạo độ chân không cho bộ trợ lực : +Tạo độ chân không bằng cách lấy độ chân không từ cửa hút của động cơ. Cách này tạo được trợ lực nhỏ nên được sử dụng chủ yếu cho xe con .Sau đây là sơ đồ phương pháp lấy độ chân không từ cửa hút của động cơ: 6 Bùi Trọng Đạt LỚP: ÔTÔ-K45 §Õn ®uêng èng n¹p 6 5 4 §Õn xi lanh phanh 3 Th«ng víi khÝ trêi 7 A F B 8 E Q3 2 1 Q2 9 8)Thanh ®Èy piston xi lanh chÝnh 9)Lß xo 7)Lß xo 4)Piston xi lanh lôc 5)Van kh«ng khÝ 1)Bµn ®¹p 2)Thanh ®Èy 3)Piston xi lanh chÝnh 6)Trô tú -Nguyên lý làm việc : +Khi không phanh dưới tác dụng của lò xo hồi vị (9) đầu trên của bàn đạp phanh dịch chuyển sang bên trái để mở cửa van (5) bên phải và đóng cửa van bên trái lúc này buồng A thông với buồng B qua hai cửa E và F và thông với đường ống nạp. +Khi phanh dưới tác dụng của lực bàn đạp,đàu trên của bàn đạp dịch chuyển sang phải ,đầu dưới dịch chuyển sang trái tác dụng lên piston xi lanh chính đồng thời đầu trên của đòn bàn đạp kéo thanh đẩy piston (8) sang phải lúc này van (5) bên trái thông với khí trời còn bên phải được đóng lại .Khi đó áp suất trong buồng A bằng áp suất khí trời còn áp suất trong buồng B bằng áp suất đường ống nạp lúc này tạo ra sư chenh áp suất giữa hai buồng A và B .Do sự chênh áp này nên piston (4) dịch chuyển sang phải tác dụng lên đòn (2) một lực cùng chiều với lực bàn đạp của người lái đẩy piston (3) của xi lanh chính sang trái nén áp suất dầu tăng dần và đến các xi lanh phanh bánh xe. 7 Bùi Trọng Đạt LỚP: ÔTÔ-K45 +Khi nhả bàn đạp phanh lò xo (9) kéo bàn đạp phanh về vị trí ban đầu lúc đó van (5) bên phải lại mở ra thông buồng khi A và B qua hai cửa E và F khi đó hệ thông phanh không làm việc. b)Bộ cường hoá phanh bằng khí nén: +Ưu nhược điểm cua phương pháp này là: Lực cường hoá lớn vì áp suất khí nén có thể lên tới 5-7 KG/cm 2 nhưng số lượng các cụm trong hệ thống phanh nhiều,kết cấu phức tạp và chỉ đựơc dung cho xe có lắp máy nén khí. -Sơ đồ phương pháp cường hoá phanh bằng khí nén 3 1 11 10 9 2 5 4 7)Piston 8 11)Thanh d¹ng èng 8)B×nh chøa khÝ nÐn 9)Van 10)Piston 6 7 3-4)§ßn dÉn ®éng 6)Lß xo håi vÞ 5)Piston 2)Lß xo håi vÞ 1)Bµn ®¹p -Nguyên lý làm việc: 8 Bùi Trọng Đạt LỚP: ÔTÔ-K45 +Khi đạp bàn đạp phanh ,qua các đòn dẫn động ,ống đẩy số 11đẩy van 9 mở ra khí nén từ bình chứa số 8 qua van 9 vào khoang A và B đẩy piston sè 5 của xi lanh lực ,đồng thời đẩy piston 7 của xi lanh chính về phía bên phải ,áp suất dầu được tăng lên và đi tới các xi lanh phanh bánh xe.trong khi đó ở khoang A áp suất cũng tăng lên và tác dụng lên piston sè 10 một lực với một giá trị nao đó thì cân bằnh với lực đẩy của cánh tay đòn số 3 ,piston tuy động số 10 se dihj chuyển sang trái làm cho van sè 9 đóng lại ( khi người lái đạp phanh giữ nguyên ở vị trí nào thì van 9 được đóng lại ,khi đạp tiếp thì ống 11 lại dịch chuyển về phía bên phải van 9 lại được mở ra , khí nén lại tác dụng lên piston 5 sang bên phải áp suất dầu lại tăng lên dẫn đến các xi lanh phanh bánh xe). +Khi nhả bàn đạp phanh piston 10 và ống 11 được lò xo kéo sang bên trái trở về vị trí ban đầu , van 9 dược đóng lại khi đó áp suât cao đi qua ống 11 và xả ra ngoài không khí , toàn bộ hệ thống phanh lúc này ở trạng thái không làm việc. 4)Các loại cơ cấu phanh. a)Cơ cấu phanh loại guốc -Sơ đồ kết cấu: 9 Bùi Trọng Đạt LỚP: ÔTÔ-K45 1-trống phanh, 2-lò xo hồi vị, 3-xi lanh làm việc, 4-dây kéo 5-Chốt, 6-thanh đẩy, 7-thanhdẫn động, 8-chốt, 9-gối tú -Loại phanh bằng guốc có bố trí một hoặc hai xi lanh lam việc được bố trí theo nhiêu cách khác nhau nhằm tạo ra nhiều cơ cấu phanh phù hợp.Loại phanh guốc có kết cấu đơn giản và được điều chỉnh được khe hở giữa trống phanh và má phanh dễ dàng bằng cam quay vá chốt tỳ lệch tâm. -Để đảm bảo độ mòn đồng đều ở hai má phanh thì má phanh ở guốc phanh có hiệu quả phanh cao hơn sẽ được làm dài hơn do có hiện tượng tự xiết.Hoặc người ta có thể làm cơ cấu phanh với xi lanh làm việc có đường kính khác nhau .Bố trí như vậy cơ cấu phanh sẽ làm viêc hiệu quả khi chạy tiến con theo chiều ngược lại thì cơ cấu phanh làm việc không tốt. -Cơ cấu phanh loại hai xi lanh riêng rẽ ở hai guốc phanh: Bố trí kiểu phanh như vậy sẽ tăng hiệu quả phanh khi ôtô chạy tiến nhưng khi chạy lùi thì hiệu quả 10 [...]... rút phanh tay Má sơ cấp 4 a c B 5 7 b 6 B d e -Nguyờn lý lm vic ca c cu phanh: +Khi p phanh du trong xi lanh tng phanh ó c tr lc bi van tng cng lc phanh BV3F s c dn theo cỏc ng ng n cỏc xi lanh phanh bỏnh xe y piston ca xi lanh phanh bỏnh xe chuyn ng v c hai phớa ép cỏc mỏ phanh vo trng phanh thc hin quỏ trỡnh phanh xe +Khi nh bn p phanh cỏc h thng lũ xo ca h thng phanh s hi du v xi lanh tng phanh. .. 2)B trớ chung ca h thng phanh: -S b trớ chung ca h thng phanh: 13 Bựi Trng t 5 LP: ễTễ-K45 6 8 8 3 2 9 7 4 1 1)Xi lanh phanh tay 4)Bình khí nén 7)Van giảm áp 2)Xi lanh thuỷ lực 5 )Cơ cấu phanh trứơc 8)Đừơng ống dẫn dầu 3)Van BV-3F 6 )Cơ cấu phanh sau 5 9 )Cơ cấu rút cáp phanh tay -B trớ cm xi lanh thu lc v b cng hoỏ khớ nộn trờn xe 14 6 Bựi Trng t LP: ễTễ-K45 -Hin nay cú hai dũng phanh thu lc ch yu c s... bo mụ men phanh u lỳc tin cng nh lỳc lựi ,cú kh nng lm vic vi khe h bộ nờn gim c thi gian chm tỏc dng phanh. Nhng nhc im ca phanh a l do ỏp sut du nh nờn lc phanh nhỏ do vy phanh a ít s dng trờn xe ti CHNG II :NGHIấN CU KHO ST XE C S : IFA-W-50 L 1)c im chung ca xe IFA W50L : - Xe cn thit k h thng phanh l mt trong nhng loi xe ti ph bin c s dng rng rói trong lnh vc vn chuyn Vit Nam.Kt cu ca xe rt phự... tng cn lc phanh BV-3F nờn khớ nộn t xi lanh phanh tay s thoỏt ra ngoi khớ tri ng thi van phanh tay ngng vic cung cp khớ ,lỳc ny do khụng cũn khớ nộn trong xi lanh phanh tay nờn lũ xo ca xi lanh phanh tay s y piston số 13 chuyn ng sang bờn trỏi v rỳt cng dõy cỏ u kia ca xi lanh phanh tay thc hin quỏ trỡnh phanh xe quỏ trỡnh phanh xe c thc hin c bng phanh tay v bng thu lc thụng qua xi lanh phanh tay... phanh thp nờn thng c s dng cho cu trc B trớ kiu ny hiu qu phanh tng t 1,6-1,8 ln so vi b trớ kiu trờn -C cu phanh loi bi b trớ hai xi lanh phanh lm vic tỏc dng lờn c u trờn v u di ca guc phanh. Khi phanh cỏc guc phanh dch chuyn u theo chiu ngang v ỏp sỏt vo trng phanh , nh ma sỏt nờn khi ỏp sỏt vo trng phanh thỡ mỏ phanh lỳc ú s tỏc dng vo piston v y xi lanh lm vic t sỏt vo im ta c nh Lỳc ú hiu qu phanh. .. Thanh cố định xi lanh với xe 13Piston -Nguyờn lý lm vic ca xi lanh phanh tay nh sau : +Khi cha p phanh khớ nộn t bỡnh khớ cp qua van phanh tay cung cp cho xi lanh phanh tay ,mt u ca xi lanh phanh tay ni vi van tng cn lc phanh BV-3F Lỳc ny khớ nộn cung cp vo mt bờn ca piston số 13 lm nộn lũ xo số 10 lm cho cỏp ca phanh tay trựng li v khụng thc hin quỏ trỡnh phanh xe +Khi p phanh ,do vic iu khin vic... cao hn v ng u cho c chiu tin hoc lựi.Nhc im ca phanh b trớ kiu trờn l rt phc tp S b trớ kiu phanh loi bi: b)C cu phanh loi a: -Phanh a ngay nay c s dng nhiu trờn cỏc loi xe c trung bỡnh v nh Hin nay cú hai loi phanh a c bn ú l loi phanh a v quay v loi a quay -Phanh a cú u im so vi phanh guc l ỏp sut trờn b mt ma sỏt ca mỏ phanh gim va c phõn b u do ú mỏ phanh ít mũn v mũn u do vy 11 Bựi Trng t LP:... chỡnh thu lc v c tr lc bi van tng cng lc phanh BV-3F CHNG III : TNH TON THIT K H THNG PHANH I)XC NH MễMEN PHANH CN SINH RA C CU PHANH: 22 Bựi Trng t LP: ễTễ-K45 -Mụmen phanh sinh ra c cu phanh phai m bo gim c tc hoc dng hn xe vi gia tc chm dn trong gii hn cho phộp -Vi c cu phanh t trc tip cỏc bỏnh xe thi mụmen phanh tớnh toỏn cn sinh ra tt c cỏc c cu phanh l: + cu trc : M1p = G.b J max hg 1... mỏ phanh : -i vi phanh guc kớch thc ca mỏ phanh c chn trờn c s m bo cụng ma sỏt riờng , ỏp sut trờn b mt mỏ phanh , t s trng lng ton b ca xe trờn din tớch ton b ca cỏc mỏ phanh v ch lm vic ca phanh a)Cụng ma sỏt riờng : -Xỏc nh trờn c s mỏ phanh thu ton b ng nng ca ụtụ chy vi tc trc khi phanh G.V02 [ L ] = 4000-15000 (KN/m) L= 2.g.Fw +G :Trng lng ton b ca xe khi y ti G = 10200 (KG) +V0:Tc cua xe. .. 13, nhng khụng quỏ 7.35(KG/cm 2).ú l v trớ ca phanh hóm c kộo hon ton, tt c cỏc v trớ khỏc van phanh tay t trt tr li v trớ nh nh lũ xo 14 ,qua ú m bo rng khi phanh hóm c kộo mt phn xe cng khụng th chy c +Nh cú khp ni bờn ngoi s 27 cho nờn cú kh nng dựng ng np cho lp xe np cho h thng khớ ca xe khi b hng hoc ht khớ ,Nh vy lũ xo nh phanh ra 6)C cu phanh xe IFA-W50L: -S kt cu : 20 Bựi Trng t LP: ễTễ-K45 . TÌM HIỂU CHUNG VỀ XE CẦN THIẾT KẾ I )TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH XE ÔTÔ : 1)Công dụng, yêu cầu đối với hệ thống phanh a)Công dụng -Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của xe cho đến khi dừng. có khả năng dùng ống nạp cho lốp xe để nạp cho hệ thống khí của xe khi bị hỏng hoặc hết khí ,Nhờ vậy ổ lò xo nhả phanh ra. 6 )Cơ cấu phanh xe IFA-W50L: -Sơ đồ kết cấu : 20 . Chiêu dài cơ sở L 0 3200(2700v/p) 2)Bố trí chung của hệ thống phanh: -Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh: 13 Bựi Trng t LP: ễTễ-K45 5 5 3 2 8 9 1 6 8 6 4 7 4)Bình khí nén 1)Xi lanh phanh