Tính toán thiết kế hệ thống phanh cho xe tải HINOFC114 có tải trọng 5,3 tấn

Đồ án tốt nghiệp GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng 1 Lời nói đầu Trong những năm gần đây nền kinh tế Việt Nam đang vơn lên hoà nhập với nền kinh tế thế giới.Bên cạnh sự phát triển của các ngành kinh tế khác thì ngành công nghiệp ô tô cũng có những bớc phát triển không ngừng Về một phơng diện nói riêng , hệ thống phanh trên ô tô là một hệ thống đặc biệt quan trọng bởi nó có vai trò quan trọng trong việc dừng và giữ xe ở trạng thái đứng yên ,ngoài ra hệ thống phanh còn đảm bảo cho xe chạy an toàn ở tốc độ cao tăng năng suất vận chuyển mà vẫn đảm bảo an toàn cho hành khách và hàng hoá trên xe Trong phần tính toán thiết kế hệ thống phanh cho xe tải HINOFC114 có tải trọng 5,3 tấn bao gồm những bớc sau: Chơng1:Tổng quan về hệ thống phanh Chơng 2:Tính toán thiết kế hệ thống phanh Chơng3:Thiết kế tính toán dẫn động phanh Chơng 4:Sử dụng bảo dợng hệ thống phanh Em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn của thầy giáo Trơng Mạnh Hùng và các cán bộ tại trạm bảo dỡng xe HINO đã hớng dẫn và cung cấp tài liệu cho em để em hoàn thành đề tài.Tuy nhiên với trình độ còn hạn chế nhiều và còn thiếu thực tế nên trong đồ án không thể tránh khỏi những sai sót .Em rất mong nhận đợc sự chỉ bảo của các thầy và các bạn . Em xin chân thành cảm ơn ! Đồ án tốt nghiệp GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng 2 Mục lục Lời nói đầu 1 Chơng1:Tổng quan về hệ thống phanh 3 1.Công dụng phân loại yêu cầu 3 2.Kết cấu của hệ thống phanh 4 3.Giới thiệu chung về ô tô và hệ thống phanh xe HINO 16 Chơng2:Tính toán thiết kế cơ cấu phanh 27 1.Tính toán mô men phanh sinh ra tại một cơ cấu phanh 27 2. Thiết kế tính toán cơ cấu phanh 29 3.Xác định kích thớc má phanh 34 Chơng3:Thiết kế tính toán dẫn động phanh 38 1.Xác định các thông số cơ bản 38 2.Thiết kế tính toán bộ chia dòng 44 3.Tính bền một số chi tiết 45 Chơng4:Sử dụng bảo dỡng hệ thống phanh 59 1.Hớng dẫn sử dụng 59 2.Điều chỉnh hệ thống phanh 60 3.Những h hỏng của hệ thống phanh 62 4.Bảo dỡng hệ thống phanh 66 Đồ án tốt nghiệp GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng 3 Chơng 1 Tổng quan về hệ thống phanh I. công dụng, phân loại, yêu cầu: 1.1. công dụng: Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi xe dừng hẳn, hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó và dùng để giữ ô tô đứng yên ở một vị trí nào đó. Hệ thống phanh đảm bảo cho xe ô tô chạy an toàn ở tốc độ cao , nâng cao năng suất vận chuyển. 1.2. Phân loại: Tuỳ theo cách bố trí có thể chia hệ thống phanh thành hai loại : phanh ở bánh xe và phanh truyền lực .Nếu chia theo kết cấu của cơ cấu phanh có: phanh guốc, phanh đĩa, phanh đai.nếu chia theo phơng thức dẫn động có: dẫn động phanh bằng cơ khí ,bằng chất lỏng,khí điện hoặc tổng hợp. 1.3.Yêu cầu: Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của xe ô tô đảm nhận chức năng an toàn chủ động hệ thống đó phai thoả mãn các yêu cầu sau: - Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe ở mọi trờng hợp - Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của xe ô tô khi phanh - Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cờng độ của ngời lái. - Có độ nhạy cao để thích ứng nhanh với các trờng hợp nguy hiểm. - Đảm bảo việc phân bố mô men phanh trên các bánh xe phải theo nguyên tắc sử dung hoàn toàn trọng bám khi phanh với mọi cờng độ. - Không có hiện tợng tự xiết. - Thoát nhiệt tốt . - Có hệ số ma sát cao và ổn định. - Giữ đợc tỷ 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. Đồ án tốt nghiệp GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng 4 II: Kết cấu của hệ thống phanh: A :Cơ cấu phanh loại guốc: 2.1.Cơ cấu phanh guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía lực dẫn động bằng nhau: a) Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc: Hình1.1: Cơ cấu phanh bánh trớc xe Gaz-53A 1- Cam lệch tâm 2- Chốt có vòng đệm lệch tâm b)Ưu nhợc điểm và phạm vi sử dụng: * Ưu điểm: u điểm của loại phanh này là khi tiến và khi lùi nh nhau * Nhợc điểm:Cơ cấu phanh không đợc cân bằng , cờng độ hao mòn tấm ma sat phía trớc lớn hơn tấm ma sát phía sau rất nhiều. * Phạm vi sử dụng: cơ cấu phanh này đợc áp dụng với dẫn động thuỷ lực Đồ án tốt nghiệp GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng 5 2.2.Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía và các guốc phanh có dịch chuyển góc nh nhau: a)Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc: Hình 1.2: Kết cấu phanh xe ZIL131 1- Cam quay 2- Lò xo 4-Trống phanh 5- Chốt lệch tâm b)Ưu nhợc điểm và phạm vi sử dụng: * Ưu điểm: - hiệu qua phanh theo hai chiều là nh nhau - sự cân bằng cơ cấu phanh và mô men phanh do guốc trớc và guốc sau tao ra cơ sở giữ ổn định chất lợng * Nhợc điểm: - do cam phanh điểm đặt lực đẩy không ổn định, nên trong quá trình việc cam nhanh mòn Đồ án tốt nghiệp GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng 6 * Phạm vi sử dụng: - hệ thống phanh nay đợc sử dụng ở hệ thống phanh khí nén - sử dụng rộng rãi trên xe loại lớn 2.3. Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ về hai phía và lực dẫn động bằng nhau: a)Cấu tạo và nguyên lý làm việc: Hình 1.3: Kết cấu phanh trớc xe HINO FC114 b)Ưu nhợc điểm và phạm vi sử dụng: * Ưu điểm: cơ cấu phanh cân bằng độ mài mòn các má phanh là nh nhau * Nhợc điểm: khi xe lùi hiệu quả phanh giảm * Phạm vi sử dụng: áp dụng trên xe có tải trọng trung binh và cầu trớc ô tô con Đồ án tốt nghiệp GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng 7 2.4. Cơ cấu phanh loại bơi: a)Cấu tạo và nguyên lý làm việc: b Hình 1.4: Kết cấu phanh sau xe HINO FC114 b)Ưu nhợc điểm và phạm vi sử dụng: * Ưu điểm: hiệu quả phanh theo cả hai chiều xe tiến và xe lùi là nh nhau má phanh trớc và má phanh sau có độ mòn nh nhau * Nhợc điểm: cơ cấu phanh loại bơi có kết cấu phức tạp *Phạm vi sử dụng: đợc sử dụng trên xe có tải trọng trung bình . Đồ án tốt nghiệp GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng 8 2.5. Cơ cấu phanh tự cờng hoá: a) Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc: Hình 1.5: Cơ cấu phanh tự cờng hoá 1,3- Lò xo 2- Xi lanh 4- ốc điều chỉnh b)Ưu nhợc điểm và phạm vi sử dụng: *Ưu nhợc điểm của cơ cấu phanh này thuộc loại không cân bằng ,sự hao mòn của guốc phanh sau sẽ lớn hơn guốc phanh trớc rất nhiều. Khi xe lùi mô men phanh sẽ giảm đi rất nhiều .Do guốc phanh sau mòn nhiều hơn guốc phanh trớc nên tấm ma sat guốc phanh sau dài hơn guốc phanh trớc Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh bằng cơ cấu ren trong chốt tì trung gian làm thay đổi chiều dài của chốt này Đồ án tốt nghiệp GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng 9 B:Cơ cấu phanh loại đĩa: 1.Cấu tạo và nguyên lý lam việc : Hình 1.6: Cơ cấu phanh đĩa +) Khi ở trạng thái không làm việc: áp suất dầu cha và khoang của piston thì do khả năng tự la mà đĩa vẫn quay. +) Khi ở trạng thái làm việc: áp suất và xi lanh phanh và ép và tấm đĩa khi đó giá đặt đợc trợt trên ông trợt làm cho 2 piston ép vào đĩa. Đó là quá trình phanh. 2. Ưu nhợc điểm của cơ cấu phanh loại đĩa: * Ưu điểm: - Kết cấu của hệ thống phanh gọn nhẹ, tiết kiệm diện tích - Hành trình bàn đạp nhỏ nên an toàn và hiệu quả. - Tự động điều khiển thuận tiện - Mômen phanh khi xe tiến cũng nh khi lùi đều nh nhau. - Phanh tốt và an toàn vì má phanh tiếp xúc rất đều với đĩa phanh vì đây là cơ cấu có giá đặt xilanh di động nên lực tác dụng lên các má phanh cân bằng. Đồ án tốt nghiệp GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng 10 - Chất lỏng chỉ đa vào một bên xilanh, do vậy tăng khả năng làm mát cơ cấu phanh, tránh hiện tợng sôi dầu phanh khi phanh liên tục. - Cơ cấu phanh nằm sát ra phía vành bánh xe tạo không gian cho việc bố trí các chi tiết để tạo nên đờng tâm trụ đứng có bán kính bằng không hoặc âm. - Dẫn động thuỷ lực nên dễ phân bố lực phanh giữa các bánh xe theo đúng yêu cầu kỹ thuật, có hiệu suất cao, độ nhạy tốt, kết cấu đơn giản. - áp suất trên bề mặt ma sát của má phanh giảm và phân bố đều má phanh ít mòn và ít phải điều chỉnh; - Có khả năng làm việc với khe hở bé nên giảm đợc thời gian tác dụng phanh. - Làm việc ổn định, khả năng thoát nhiệt tốt. * Nhợc điểm. - Khó giữ đợc sạch trên các bề mặt ma sát - Mô men phanh sinh ra của phanh đĩa nhỏ [...]... bánh xe tỉ lệ thuận với tải trọng thẳng đứng tác dụng lên trục đó - Sử dụng hoàn toàn trọng lợng bám với mọi cờng độ phanh Theo điều kiện bám để đảm bảo cho các bánh xe không bị trợt lết khi phanh mô men phanh cần thiết sinh ra ở một cơ cấu phanh cầu trớc và cầu sau là: Mômen phanh bánh xe trớc MP1 Pbx = m 1 G 1 rbx 2 MP 2 Pbx = m2 G2 rbx 2 Mômen phanh bánh xe sau Hệ số phanh phân bố lại tải trọng. .. ,kích thớc và trọng lợng của chúng khá lớn giá thành cao 12 Đồ án tốt nghiệp GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng 3.Dẫn động phanh liên hợp -Dẫn động phanh liên hợp là kết hợp giữa thuỷ lực và khí nén trong đó thuỷ lực có kết cấu nhỏ gọn đảm bảo độ nhạy của hệ thống cao phanh cùng một lúc đợc tất cả các bánh xe ,phần khí nén cho phép điều khiển nhẹ nhàng - Dẫn động phanh liên hợp thờng áp dụng cho xe có trọng lợng... 2.2,09 cos152 0 sin 120 0 = 186mm 2.Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phơng pháp hoạ đồ: Khi tính toán cơ cấu phanh chúng ta cần xá định lực P tác dụng lên guốc phanh để đảm bảo cho tổng mô men phanh trớc và guốc phanh sau bằng bằng mô men phanh tính toán của mỗi cơ cấu phanh bánh xe Khi đã chọn trớc các thông số kết cấu chúng ta tính đợc góc và bán kính nghĩa là xác định đợc hớng... vào 26 Đồ án tốt nghiệp GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng Chơng2: tính toán thiết cơ cấu phanh hg 2.1: tính toán mô men phanh sinh ra tại một cơ cấu phanh: a b l Hình2.1.Tuyến hình xe Xác định toạ độ trọng tâm xe: - khoảng cách từ trọng tâm đến tâm cầu trớc là: a= G2 * L G - khoảng cách từ trọng tâm đến tâm cầu sau là: b= G1 * L G Trong đó trọng lợng xe là: G = 8500 KG G1 = 2740 KG ; G2 = 5760 KG ; L = 4,15... định mô men phanh cần thiết sinh ra ở các cơ cấu phanh: Mô men phanh cần thiết sinh ra ở các cơ cấu phanh của ô tô phải thoả mãn các yêu cầu sau: - Có thể giảm đợc tốc độ ô tô đến một giá trị nào đó hoặc đến lúc cho xe dừng hoàn toàn với gia tốc chậm dần j nằm trong giới hạn cho phép - Đạt hiệu quả phanh cao nhất và đảm bảo sự ổn định của xe khi phanh ,mô men phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh của một... hành phanh Khi không phanh thả bàn đạp tổng van phanh ngắt liên hệ giũa bình chứa khí nén với đờng dẫn và mở đờng ống của bầu phanh thông với khoang khí bên ngoài Khi khí nén thoát ra ngoài thì guốc phanh nhả khỏi trống phanh * Ưu điểm của phanh khí nén : - Điều khiển nhẹ nhàng, kết cấu đơn giản ,tạo đợc lực phanh lớn - Có khả năng cơ khí hoá quá trình điều khiển ô tô * Nhợc điểm của hệ thống phanh. .. GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng III: Giới thiệu chung về ô tô và hệ thống phanh xe tải HINO: 1.Giới thiệu chung về xe HINO FC114: a)Đặc điểm kĩ thuật: Tải trọng: 5.300 KG Kích thớc xe: Chiều dài toàn bộ: 7.360 mm Chiều rộng toàn bộ: 2.170 mm Chiều cao toàn bộ: 2.445 mm Chiều dài cơ sở: 4.150 mm Trọng lợng xe: Tự trọng xe: 3.150 KG Cầu trớc: 1.627 KG Cầu sau: 1.527 KG Trọng lợng toàn bộ: 8.500 KG Cầu trớc: 2.740 KG... 6,627 :1 Cầu sau: bán trục giảm tải hoàn toàn, giảm tốc một cấp loại bánh răng Hypoit, tỷ số truyền 4,875 : 1 Cầu sau kiểu dẫn chữ I hệ thống phanh: loại phanh thuỷ lực, có trợ lực chân không, mạch đơn với xi lanh an toàn, cơ cấu phanh bánh xe trớc và bánh sau có điểm đặt cố định riêng rẽ về hai phía: Phanh tay: loại phanh guốc, tác dụng lên trục thứ cấp của hộp số : Hệ thống lái: Loại trục vít đai ốc... chân không loại có 4 cánh quay , 2 van kiểm tra, chuyển mạch báo áp suất chân không đợc dùng để chỉ rõ mức chân không trong hệ thống b)Cơ cấu phanh: * Cơ cấu phanh trớc: Là cơ cấu phanh guốc có điểm đặt cố định về 2 phía lực dẫn động bằng nhau,hai guốc phanh đợc dẫn động bằng 2 xi lanh riêng rẽ,piston của xi lanh phanh bánh xe có lắp bu long để điều chỉnh khe hở giữa má phanh va trống phanh 19 Đồ án... 9,81.1,34 m2: Hệ số phân bố lại trọng lợng khi phanh ở bánh sau: 28 Đồ án tốt nghiệp GVHD:ThS.Trơng Mạnh Hùng m2 = 1- 6.1 = 0,78 9,81.1,34 Thay vào ta có: 1,456.2740 MP1 Pbx = .0,6.0,404 = 484 KGm 2 0,78.5760 MP 2 Pbx = .0,6.0,404 = 534 KGm 2 2.2 .thiết kế tính toán cơ cấu phanh: 2.2.1 .tính toán cơ cấu phanh trớc: 1.Xác định góc và bán kính của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh : tg = . phanh cho xe tải HINOFC114 có tải trọng 5,3 tấn bao gồm những bớc sau: Chơng1:Tổng quan về hệ thống phanh Chơng 2 :Tính toán thiết kế hệ thống phanh Chơng3 :Thiết kế tính toán dẫn động phanh. hệ thống phanh 3 1.Công dụng phân loại yêu cầu 3 2.Kết cấu của hệ thống phanh 4 3.Giới thiệu chung về ô tô và hệ thống phanh xe HINO 16 Chơng2 :Tính toán thiết kế cơ cấu phanh 27 1 .Tính toán. ra hệ thống phanh còn đảm bảo cho xe chạy an toàn ở tốc độ cao tăng năng suất vận chuyển mà vẫn đảm bảo an toàn cho hành khách và hàng hoá trên xe Trong phần tính toán thiết kế hệ thống phanh