_n_t_

ĐỒ ÁN TTTK Ô TÔ Nhận xét, đánh giá của giáo viên . ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………. Giáo viên hướng dẫn : Phạm Văn Kiêm Sinh viên thực hiện : Nguyễn Duy Vũ 11 ĐỒ ÁN TTTK Ô TÔ Lời nói đầu Với cơ chế mở cửa, nền kinh tế đất nước để hội nhập và phát triển, trong những năm gần đây đất nước ta đã đạt được rất nhiều thành tựu về mọi mặt trong đời sống và xã hội. Một trong các thành tựu quan trọng nhất là quá trình công nghiệp hoá , hiện đại hoá đất nước. Ngành giao thông vận tải, trong đó đặc biệt là ôtô, là một trong những phương tiện phục vụ rất hiệu quả trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá, thúc đẩy phát triển của nền kinh tế Nghành công nghiệp ôtô, tuy vẫn còn là một ngành mới song với nhận thức đúng đắn về tầm quan trọng vủa ngành công nghiệp này trong những năm gần đây Đảng và nhà nước đã có những chính sách phù hợp thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp ôtô trong nước , từng bước phát triển và tiến tới sẽ sản xuất được ôtô tại chính nước ta mà không cần nhập khẩu . Sau một thời gian học tập em đã được nhà trường giao cho đề tài: “ Thiết kế tính toán hệ thống phanh xe TOYOTA INNOVA J ”. Em nhận thấy đây là đề tài có tầm quan trọng và đòi hỏi yêu cầu cao. Bởi vì với ngành công nghiệp ôtô của nước ta để tiến tới sản xuất được thì việc tính toán thiết kế các cụm các, tổng thành phải là những yêu cầu được xây dựng ngay từ trong những bước đi đầu tiên . Qúa trình làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng, được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy và các bạn song do khả năng có hạn , nên bản đồ án không tránh khỏi những sai xót. Vì vậy em rất mong sự chỉ bảo của các thầy cô và các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn . Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ , chỉ bảo tận tình của thầy Phạm Văn Kiêm, các thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn! Hưng Yên ngày 28/1/2013 Sinh viên. Nguyễn Duy Vũ Giáo viên hướng dẫn : Phạm Văn Kiêm Sinh viên thực hiện : Nguyễn Duy Vũ 22 ĐỒ ÁN TTTK Ô TÔ Mục Lục Trang Phần I : Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên xe ô tô . I/ Công dụng phân loại và yêu cầu . 1/ Công dụng của hệ thống phanh . 2/ Phân loại . 3/ Yêu cầu . II/ Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống phanh . 1/ Sơ đồ của hệ thống phanh dẫn động thủy lực hai dòng chéo . 1.1/ Các bộ chính của hệ thống phanh dầu . 1.2. Xi lanh phanh chính loại đơn . 2.Xi lanh phanh chính loại kép . III/ Phân tích kết cấu của các cụm chi tiết . 1/ Xi lanh chính loại kép. IV/ Chọn phương án thiết kế . 1/ Phanh dầu một dòng . 2/ Phanh dầu dẫn động hai dòng . Phần II : Tính toán thiết kế hệ thống phanh . I/ Xác định mômen phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh . II/ Thiết kế tính toán cơ cấu phanh . 1/ Xác định góc δ và bán kính ρ của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh. 1.1. Các thông số cơ bản của cơ cấu phanh guốc . 1.2. Các lực tác dụng lên guốc phanh . 2/ Cách xây dựng họa đồ . 3/ Kiểm tra hiện tượng tự xiết . III/ Xác định kích thước của má phanh . 1/ Xác định chiều rộng má phanh theo điều kiện áp suất. 2/ Tính bền má theo công ma sát riêng . 3/ Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh . Phần III/ Tính bền một số chi tiết . 1/ Tính toán guốc phanh . 2/ Tính toán bền . 3/ Tính bền trống phanh . 4/ Tính chốt phanh Phần IV / Thiết kế hệ tính toán dẫn động phanh . I/ Đường kính xi lanh tại các bánh xe . II/ Kiểm tra hành trình bàn đạp . III/ Bộ cường hóa phanh . 1/ Các phương án thiết kế bộ cường hóa phanh đẻ giảm nhẹ cường độ lao động cho người lái . 2/ Bộ cường hóa chân không . IV/ Tính hành trình của piston trong xi lanh lực . Giáo viên hướng dẫn : Phạm Văn Kiêm Sinh viên thực hiện : Nguyễn Duy Vũ 33 ĐỒ ÁN TTTK Ô TÔ Phần I : Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên xe ô tô . I/ Công dụng phân loại và yêu cầu . 1/ Công dụng của hệ thống phanh . - Đối với ô tô hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất , bởi vì nó đảm bảo cho ô tô chạy an toàn ở tốc độ cao . Do đó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển . Do vậy nó có những công dụng sau : + Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi ngừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó . + Hệ thống phanh dùng để giữ ô tô đứng yên trên một độ dốc nhất định . 2/ Phân loại . - Phân loại theo mục đích sử dụng của hệ thống phanh trên ô tô : + Phanh chính ( phanh chân ) cơ cấu phanh được đặt ở bánh xe . + Phanh dừng ( phanh tay ) cơ cấu phanh được đặt ở trục thứ cấp hộp số hoặc hộp phân phối ( ô tô hai cầu chủ động ) hoặc đặt ở bánh sau . + Phanh dự phòng Phân loại theo các bộ phận cơ bản của hệ thống phanh : + Theo cơ cấu phanh : • Phanh guốc. • Phanh đĩa. • Phanh dải. + Theo dẩn động phanh : • Phanh dẫn động bằng khí nén . • Phanh dẫn động cơ khí . • Phanh dẫn động thủy lực . • Phanh dẫn động điện . 3/ Yêu cầu . Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu sau : + Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe . Tức là đảm bảo quãng đường phanh là ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp mguy hiểm . Muốn có quãng đường phanh ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc chậm dần cực đại . + Phanh êm dịu trong bất kỳ mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi phanh . + Điều khiển nhẹ nhàng , nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển là không lớn . + Phân bố mômen trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào . + Không có hiện tượng tự xiết phanh ( bó cứng bánh xe ) khi ô tô chuyển động tịnh tiến hay quay vòng . + Cơ cấu thoát nhiệt tốt . + Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh trên bánh xe . + Có khả năng phanh khi đứng trong thời gian dài . II/ Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống phanh . Có bốn loại sơ đồ của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực là : Giáo viên hướng dẫn : Phạm Văn Kiêm Sinh viên thực hiện : Nguyễn Duy Vũ 44 ĐỒ ÁN TTTK Ô TÔ + Phanh dầu một dòng . + Phanh dầu dẫn động hai dòng .(1 dòng ra cầu trước , 1 dòng ra cầu sau) . + Phanh dầu dẫn động hai dòng chéo . + Phanh dầu hai dòng tổng hợp . Sơ đồ cảu hệ thống phanh xe INNOVA là phanh dầu dẫn động hai dòng . (1 dòng ra cầu trước , 1 dòng ra cầu sau) . 1/ Sơ đồ của hệ thống phanh dẫn động thủy lực hai dòng chéo . Sơ đồ của hệ thống phanh dẫn động thủy lực hai dòng chéo . (một dòng của cầu trước bên trái và cầu sau bên phải , một dòng của cầu trước bên phải và cầu sau bên trái) 1.1/ Các bộ chính của hệ thống phanh dầu . Xi lanh chính là một bộ phận dẫn động phanh dầu đảm nhận chức năng tạo nên áp suất chất lỏng để truyền năng lượng điều khiển từ bàn đạp đến xi lanh con ở cơ cấu hãm phanh . Xi lanh chính có hai loại : + Loại đơn có một buồng : loại này đặt trên hệ thống hai dòng phải đặt thêm bộ chia dòng số lượng chi tiết tăng lên . + Loại kép có hai buồng ( Sử dụng rộng dãi trên các xe du lịch ) . 1.2. Xi lanh phanh chính loại đơn . + Cấu tạo : - Xi lanh chính được ché tạo thanh hai ngăn , ngăn trên chứ dầu ngăn dưới là phần xi lanh tạo áp suất cao giữ hai ngăn được thông với nhau bằng các lỗ điều hòa . Phần trên của xi lanh , các lỗ đổ dầu ở nút này có lỗ thông hơi . Mục đích của lỗ này là để đảm bảo cho áp suất dầu ở bên trong xi lanh bằng bên ngoài xi lanh . - Phần xi lanh tạo áp suất gồm có van 6 đế van 7 và lò xo 8,11 đặt giữa đế van 7 và đĩa bơm 5 được chế tạo bằng cao su chịu dầu . Piston được lồng vào cúp ben 1. Giáo viên hướng dẫn : Phạm Văn Kiêm Sinh viên thực hiện : Nguyễn Duy Vũ 55 ĐỒ ÁN TTTK Ô TÔ Xi lanh phanh chính đơn 1. Vòng hãm 7. Van nạp 13. Áo bảo vệ 2. Vòng chặn 8. Áo bảo vệ 14. thanh dẫn 3. Vòng đệm chắn dầu 9. Thân bơm phanh 15. Con đội 4. Van kiểu tấm 10. Đầu nối 16. Lò xo kéo 5. Vòng đệm chắn dầu 11. Lò xo trở về 17. Bàn đạp 6. Van xả 12. Piston 18. Lỗ chuyển + Nguyên lý làm việc : - Khi chưa phanh : Không có lực tác dụng lên bàn đạp phanh , do đó dầu ở xi lanh chính có áp suất thấp do vậy không thắng được độ cứng của lò xo kéo ( ở phanh tang trống ) , hoặc không đẩy được piston ( ở phanh đĩa ) . Do đó có thể duy trì được khe hở giữa má phanh và guốc phanh ( ở phanh tang trống ) hoặc giữa má phanh và mâm đĩa phanh ( ở phanh đĩa ). Chính vì vậy xe vẫn hoạy động bình thường . - Khi phanh : Khi người lái đạp bàn đạp phanh , để tác động một lực đủ lớn lên bàn đạp . Làm cho piston của xi lanh phanh chính dịch chuyển sang phải ( dưới tác động của cần đẩy piston ) . Khi bát cao su đi qua lỗ thông điều hòa làm dầu trong xi lanh bị nén sinh ra áp suất cao mở van dầu ra , dầu đi theo các ống dẫn dầu tới các xi lanh công tác để thực hiện quá trình phanh . - Khi nhả bàn đạp phanh : Làm cho piston của xi lanh phanh chính sẽ hồi vị ( do có sự chênh lệch áp suất ) . Sau đó áp suất dầu ở phía trước piston sẽ giảm . Dầu ở các xi lanh công tác sẽ theo đường ống dẫn dầu hồi vào xi lanh phanh chính . Lò xo sẽ kéo cho guốc phanh rời khỏi má phanh ( ở phanh tang trống ) hoặc má phanh khỏi đĩa phanh ( ở phanh đĩa ) . Làm cho lực ma sát mất và quá trình phanh chấm dứt . Dầu trong đường ống sẽ giữ lại một áp suất dư, áp suất này giúp không khí không lọt vào hệ thống và sẵn sàng cho lần phanh sau . 2.Xi lanh phanh chính loại kép . Giáo viên hướng dẫn : Phạm Văn Kiêm Sinh viên thực hiện : Nguyễn Duy Vũ 66 ĐỒ ÁN TTTK Ô TÔ Hệ thống phanh dầu dùng xi lanh chính đơn có thể nguy hiểm cho hệ thống khi hệ thống bị hở , hệ thống phanh dầu mát áp suất và mất tác dụng phanh . Sử dụng xi lanh kép có thể tránh được các trường hợp . Nâng cao độ tin cậy và an toàn cho hệ thống phanh . + Cấu tạo : - Trong xi lanh phanh chính có hai piston đặt nối tiếp nhau , mỗi piston có một bình dầu riêng rẽ , một lò xo xoắn luôn ấn các piston về vị trí buông phanh hoàn toàn . Bộ piston cúp-pen bộ còn lại phụ trách hai bánh xe sau . Cả hai lỗ thông đều có bố trí van liên hợp . Xi lanh phanh chính kép 1. Cần đẩy 6. Lò xo hồi vị piston số 2 2. Piston số 1 8,9. Đường dầu vào 3. Lò xo hồi vị piston số 1 10. Bình chứa dầu 4,7 . Buồng tạo áp suất 21. Van đầu ra sau piston số 2 5. Piston số 2 22. Van đầu ra sau piston số 1 + Nguyên lý làm việc : - Khi không tác động vào bàn đạp phanh : cup-pen của piston số 1 và số 2 nằm giữa cửa vào và cửa bù làm cho xi lanh và bình dầu thông nhau . Piston số 2 bị lực của lò xo hồi vị số 2 đẩy sang phải , nhưng không thể chuyển động hơn nữa do các bu lông hãm . - Khi tác động vào bàn đạp phanh piston số 1 dịch chuyển sang phải ,cúp pen của nó bịt kín của hồi , như vậy bịt đường dẫn thong giữa xi lanh và bình chứa . Nếu piston bị đẩy tiếp nó làm tăng áp suất dầu bên trong xi lanh , áp suất này tác dụng lên các xi lanh bánh sau . Do đó có một áp suất dầu như thế tác dụng lên xi lanh số 2, piston số 2 , piston số 2 hoạt động giống hệt như piston số 1 và tác dụng lên các xi lanh bánh trước . Giáo viên hướng dẫn : Phạm Văn Kiêm Sinh viên thực hiện : Nguyễn Duy Vũ 77 ĐỒ ÁN TTTK Ô TÔ Khi thực hiện phanh - Khi nhả bàn đạp phanh : Các piston bị áp suất dầu và lực lò xo hồi vị đảy về vị trí ban đầu . Tuy nhiên do dầu không chảy từ xi lanh bánh xe về ngay lập tức , nên áp suất dầu trong xi lanh chính giảm nhanh chóng trong thời gian ngắn tạo ra độ chân không . Kết quả là dầu trong bình chứa sẽ chảy vào xi lanh qua cửa vào , qua rất nhiều khe trên đỉnh piston và quanh chu vi của cúp pen . Sau khi piston trở về vị trí ban đầu , dầu từ xi lanh bánh xe dần dần hồi về bình chứa thông qua xi lanh chính và các của bù . Các cửa bù cũng điều hòa sự thay đổi thể tích dầu trong xi lanh mà nó có thể xảy ra bên trong xi lanh do nhiệt độ thay đổi . Vì vậy nó tránh cho áp suất dầu tăng lên trong xi lanh khi không đạp phanh . Khi bị dò rỉ dầu phía sau xi lanh - Khi xi lanh chính bị dò rỉ dầu phía sau , khi đạp bàn đạp phanh , piston số 1 dịch chuyển sang phải nhưng không sinh ra áp suât ở phía sau của xi lanh . Vì vậy piston số 1 nén lò so hồi vị để tiếp xúc với piston số2 và đẩy piston số 2 sang phải làm tăng áp suất dầu phía trước xi lanh , vì vậy làm hai phanh nối với nhau trước xi lanh hoạt động . Giáo viên hướng dẫn : Phạm Văn Kiêm Sinh viên thực hiện : Nguyễn Duy Vũ 88 ĐỒ ÁN TTTK Ô TÔ Khi bị dò rỉ dầu phía trước xi lanh - Khi xi lanh chính bị dò rỉ dầu phía trước , do áp suất dầu sinh ra ỏ phía trước xi lanh , piston số 2 bị đẩy sang trái đến khi chạm vào thành xi lanh . Khi piston số1 bị đảy tiếp sang trái , áp suất dầu phía sau xi lanh tăng cho phép hai piston nối với phía sau hoạt động . III/ Phân tích kết cấu của các cụm chi tiết . 1/ Xi lanh chính loại kép. Hệ thống phanh dầu dùng xi lanh chính đơn có thể nguy hiểm cho hệ thống khi hệ thống bị hở , hệ thống phanh dầu mát áp suất và mất tác dụng phanh . Sử dụng xi lanh kép có thể tránh được các trường hợp . Nâng cao độ tin cậy và an toàn cho hệ thống phanh . + Cấu tạo : - Trong xi lanh phanh chính có hai piston đặt nối tiếp nhau , mỗi piston có một bình dầu riêng rẽ , một lò xo xoắn luôn ấn các piston về vị trí buông phanh hoàn toàn . Bộ piston cúp pen bộ còn lại phụ trách hai bánh xe sau . Cả hai lỗ thông đều có bố trí van liên hợp . Xi lanh phanh chính kép 1. Cần đẩy 6. Lò xo hồi vị piston số 2 2. Piston số 1 8,9. Đường dầu vào 3. Lò xo hồi vị piston số 1 10. Bình chứa dầu 4,7 . Buồng tạo áp suất 21. Van đầu ra sau piston số 2 5. Piston số 2 22. Van đầu ra sau piston số 1 Giáo viên hướng dẫn : Phạm Văn Kiêm Sinh viên thực hiện : Nguyễn Duy Vũ 99 ĐỒ ÁN TTTK Ô TÔ + Nguyên lí hoạt động : Như phần trên đã nêu .(Nguyên lý làm việc ). 2/ Cơ cấu phanh. Thông Thường các xe hiện nay các cơ cấu phanh được bố trí ở bánh xe . Cơ cấu phanh trên mâm phanh của bánh xe. 1 ;2 Chụp che bụi và xi lanh con. 3. Mâm phanh. 4. Lò xo hồi . 5. Kẹp dẫn hường càng phanh. 6. Càng phanh. 7. Má phanh. 8. Cam chỉnh càng phanh. a/ Mâm phanh . Là một chi tiết cố định với dầm cầu và để lắp các chi tiết của cơ cấu phanh và che bụi bẩn cho cơ cấu trong quá trình chạy . b/ Xi lanh công tác . - Được lắp trên mâm phanh . Có thể một hoặc hai xi lanh công tác trong một cơ ấu phanh . - Có đường dẫn dầu từ xi lanh chính đến . Bên trong có lắp các piston có vòng phớt làm kín bằng cao su. - Các piston được lắp với đầu các guốc phanh. Ngoài ra còn có lắp vít xả khí . c/ Guốc phanh. - Được lắp trên mâm phanh thường nhờ các bu lông lệch tâm. Bu lông lệch tâm dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang phanh. - Để duy trì khe hở giữa má phanh và tang phanh người ta lắp là xo kéo ( có thể có 1,2 hoặc nhiều lò xo). - Tang phanh là chi tiết quay cùng với bánh xe ,nó được lắp chặt với moay ơ bánh xe , mặt trong gia công nhẵn dể tăng khả năng tiếp xúc. Giáo viên hướng dẫn : Phạm Văn Kiêm Sinh viên thực hiện : Nguyễn Duy Vũ 1010