TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG PHANH HƠI

Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Mục lục Lời nói đầu Trang PhầnI giới thiệu hệ thống phanh-Lựa chọn phơng án thiết kế I Công dụng yêu cầu hệ thống phanh 1.1Công dụng 1.2.Phân loại 1.3.Yêu cầu kỹ thuật hệ thống phanh II.lựa chọn phơng án thiết kế 2.1 Sơ đồ loại dẫn động phanh 2.2 Sơ đồ cấu tạo loại cấuphanh 2.3.Lựa chọn phơng án thiết kế 10 Phần II.Tính toán thiết kế hệ thống phanh 13 I Tính toán kiểm nghiệm cấu phanh 14 1.1 Mô men phanh cần thiết sinh cấu phanh cầu trớc 14 1.2 Mô men phanh cần thiết sinh cấu phanh cầu sau 15 II Tính toán kiểm nghiệm cấu phanh 2.1 Xác định góc lực tổng hợp tác dụng lên má phanh.15 2.2 Xác định bán kính lực tổng hợp tác dụng lên má phanh 18 2.3 Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh 20 2.4 Kiểm tra tợng tự xiết 25 2.5 Tính toán nhiệt phát trình phanh 28 Kết luận tài liệu tham khảo Lời nói đầu ! Tổng số ô tô hoạt động đất nớc ta lớn Chúng nguyên nhân gây tai nạn giao thông nghiêm trọng Để giảm vụ tai nan giao thông Sinh viên : Ngô Thế Tấn 1 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công yêu cầu lớn đặt phải tăng độ an toàn phơng tiện giao thông nh ý thức ngời tham gia giao thông Muốn làm đợc điều phơng tiện tham gia giao thông phải có thiết bị an toàn phải thật tốt Đặc biệt hệ thống phanh Xu hớng việt nam số lợng ôtô - máy kéo ngày đợc sử dụng nhiều, Ôtô - máy kéo đóng vai trò quan trọng nghiệp CNH-HĐH nớc ta Để hoà nhập với xu hớng phát triển chung đất nớc giới ngành ôtô nói riêng phải không ngừng tăng số lợng xe mà phải trọng cải tiến nâng cao mẫu mã chất lợng để tăng hiệu sử dụng tính an toàn cho xe Trên sở em đợc giao đề tài tính toán hệ thống dẫn động phanh Việc tính toán,cải tiến hệ thống dẫn động phanh quan cần thiết Nó không đảm bảo an toàn cho ngời phơng tiện mà làm tăng mật độ xe đờng, tránh đợc tai nạn đáng tiếc Trong trình thiết kế, kiến thức hạn chế nên tránh sai xót Em mong đợc thầy đóng góp ý kiến để em hoàn thành tốt đề tài có thêm kiến thức để sau trờng, đợc đem hiểu biết phục vụ cho công xây dựng đất nớc Em xin chân thành cảm ơn thầy: Nguyễn Thành Công nhiệt tình giúp đỡ em trình thiết kế, để em hoàn thành đợc đề tài Sinh viên: Ngô Thế Tấn phần i: giới thiệu hệ thống phanh- lựa chọn phơng án thiết kế I Công dụng, phân loại, yêu cầu: 1.1.Công dụng: Hệ thống phanh(HTP) dùng để giảm tốc độ ô tô dừng hẳn.Hoặc đến tốc độ cần thiết giữ cho ô tô dốc không bị trôi HTP đảm bảo cho xe chạy an toàn tốc độ cao, nâng cao suất vận chuyển Là hệ thống quan trọng thiểutên ô tô HTP giúp cho ô tô nguyên vị trí ô tô dừng hẳn mà không bị trôi dới tác dụng khác (phanh tay) Phanh guốc loại phanh đợc dùng phổ biến, phận trực tiếp giảm tốc độ bánh xe ô tô Nó đợc dùng hầu hết loại xe khách có u điểm loại phanh khác, đặc biệt với u điểm phanh guốc đảm bảo đợc an toàn cho xe tải lớn Phanh guốc đợc sử dụng xe , nhng xe đại không sử dụng phanh guốc mà chủ yếu sử dụng phanh đĩa tải trọng nhỏ, gọn nhẹ, đáp ứng đợc yêu cầu loại xe Sinh viên : Ngô Thế Tấn Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Đặc điểm loại phanh guốc loại phanh có kết cấu to, cồng kềnh, má phanhhay bị mòn phải làm từ vật liệu tốt để chịu nhiệt độ cao, chịu mài mòn Để điều khiển HTP guốc nhẹ nhàng thuận tiện cho ngời lái, nâng cao tính an toàn, tin cậy cho xe đờng vận chuyển, ngời ta dùng điều khiển trợ lực phanh chân không 1.2 Phân loại: Tuỳ theo cách bố trí mà chia hệ thống phanh thành hai loại: phanh bánh xe phanh hệ thống truyền lực Theo kết cấu cấu phanh có: phanh guốc, phanh đai phanh đĩa Theo phơng thức dẫn động có: dẫn động khí, dẫn động thuỷ lực, khí điện tổng hợp Theo hệ thống phanh(chức năng): + Hệ thống phanh chính: dùng để phanh ô tô tất chế độ chuyển động + Hệ thống phanh dừng: giữ ô tô đứng yên + Hệ thống phanh phụ: dùng để trì tốc độ ô tô không đổi xuống dốc dài + Hệ thống phanh dự phòng: dùng để phanh ô tô hệ thống phanh đột ngốt h hỏng Có hiệu bắng 50% hệ thống phanh chính, đủ để ô tô chuyển động với tốc độ châm đến nơi sửa chữa gần 1.3 Yêu cầu kĩ thuật với hệ thống phanh: Hệ thống phanh phận quan trọng xe ô tô nhận chức an toàn chủ động.Hệ thống phanh cần phải có yêu cầu sau + Có hiệu phanh cao tất bánh xe trờng hợp + Hoạt động êm dịu đảm bảo ổn định xe phanh + Điều khiển nhẹ nhàng giảm cờng độ lao động ngời lái + Đảm bảo cho việc phân phối mô men bánh xe, có nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lợng bám phanh cờng độ + Không có tợng tự xiết + Có hệ số ma sát cao ổn định + Giữ đợc tỉ lệ lực tác dụng lên bàn đạp lực phanh sinh cấu phanh + Có độ tin cậy độ bền tuổi thọ cao + Kết cấu phanh hợp lý dễ bảo dỡng tháo lắp sửa chữa + Mô men phanh phải lớn, luôn ổn định điều khiển bên chế độ phanh thay đổi (nh tốc độ xe, số lần phanh, nhiệt độ môi trờng ) + Vật liệu chế tạo ma sát phải thoả mãn yêu cầu sau: - Có hệ số ma sát bề mặt làm việc cao (0,3-0,35) - Hệ số ma sat ổn định bị đốt nóng tốc độ trợt lớn bị dính dầu, bụi nớc - nhiệt độ cao (300-400) có độ cứng lớn - Loại vật liệu sợi atbtel có độ dính hũ đợc dùng nhiều, dùng chất dẻo lấy từ êbônit Trong tơng lai dùng kim lọai gốm Loại đáp ứng đợc yêu cầu II.Lựa chọn phơng án thiết kế: 2.1.Sơ đồ loại dẫn động phanh: Trên ôtô áp dụng phổ biến dẫn động thuỷ lực, dẫn động khí nén, dẫn động liên hợp Dẫn động liên hợp thờng dẫn động thuỷ khí, thuỷ lực với trợ lực khí nén trợ lực chân không Khi thiết kế dẫn động phanh, với loại dẫn động cần thiết đảm bảo yêu cầu sau đây: Đảm bảo lực đẩy cần thiết tác dụng lên guốc phanh tất cấu phanh Đảm bảo có tác động tuỳ động, nghĩa bảo đảm tỉ lệ lực tác dụng lên bàn đạp phanh mômen phanh tác dụng lên bánh xe Thời gian chậm tác dụng phải nhỏ Sinh viên : Ngô Thế Tấn Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô Đảm bảo độ tin cậy làm việc Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện GVHD: Nguyễn Thành Công Dới số loại dẫn động phanh đặc trng 2.1.1.Dẫn động phanh thủy lực * Sơ đồ nguyên lý ( hình ) Loại phanh chất lỏng đợc sử dụng để truyền dẫn truyền lực tác dụng ngời lái đến cấu phanh để thực trình phanh Đặc điểm quan trọng dẫn động phanh dầu bánh xe đợc phanh lúc áp suất đờng ống bắt đầu tăng lên tất má phanh ép sát vào trống phanh hình Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực Pn P P * Ưu nhợc điểm phạm vi sử dụng Ưu điểm Có thể phân bố lực phanh bánh xe guốc phanh theo yêu cầu thiết kế Có hiệu suất cao Độ nhậy tốt Kết cấu đơn giản Có khả dùng nhiều loại xe ôtô khác mà cần thay đổi cấu phanh Nhợc điểm Không thể tạo đợc tỉ số truyền lớn, phanh dầu cờng hoá dùng cho ô tô có trọng lợng toàn nhỏ Lực tác dụng lên bàn đạp lớn Khí có chỗ bị dò ( chảy dầu ) hệ thống phanh không làm việc đợc Phạm vi ứng dụng Dẫn động phanh thuỷ lực đợc áp dụng rộng rãi xe xe vận tải nhỏ Sinh viên : Ngô Thế Tấn 4 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công 2.1.2 Dẫn động phanh khí nén * Sơ đồ nguyên lý ( hình7 ) hình Sơ đồ hệ thống phanh dẫn động khí nén Pnl * Ưu nhợc điểm phạm vi ứng dụng Ưu điểm dẫn động phanh khí đảm bảo hiệu phanh cao phụ thuộc vào trọng lợng xe không Nhợc điểm loại dẫn động thời gian chậm tác dụng lớn Do thiết kế phải cần phải có biện pháp nhằm giảm thời gian chậm tác dụng thời gian nhả phanh Phạm vi ứng dụng loại dẫn động thờng dùng xe tải loại lớn, ô tô đoàn, xe khách nhiều chỗ 2.2.Sơ đồ cấu tạo loại cấu phanh, u nhợc điểm: 2.2.1.Cơ cấu phanh tang trống: 2.2.1.1.Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ phía, lực dẫn động * Sơ đồ nguyên lý ( hình 1) p P P Hình * Ưu nhợc điểm phạm vi sử dụng: Sinh viên : Ngô Thế Tấn 5 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Ưu điểm: loại hiệu phanh nh xe tiến xe lùi Nhợc điểm: cấu phanh không đợc cân bằng, ổ trục bánh xe chịu tải trọng phụ phát sinh phanh xe Phạm vi sử dụng Cơ cấu loại đợc áp dụng với dẫn động phanh thuỷ lực, xe vận tải nhỏ xe 2.1.2 Cơ cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ phía guốc phanh có dịch chuyển góc nh * Sơ đồ nguyên lý ( hình ) P P Hình * Ưu nhợc điểm phạm vi sử dụng: Ưu điểm: Hiệu phanh theo hai chiều nh + Sự cân cấu phanh mômen phanh guốc trớc sau tạo sở giữ ổ định chất lợng phanh Nhợc điểm: +Do cam phanh (có biên dạng đờng thân khai acximet ) điểm đặt lực đẩy không ổn định, nên trình làm việc cam nhanh mòn Phạm vi sử dụng: Cơ cấu phanh loại đợc sử dụng hệ thống phanh khí nén với cấu doãng má phanh sử dụng cam phanh đối xứng Sử dụng rộng rãi ô tô loại lớn 2.2.1.3 Cơ cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ hai phía guốc phanh có dịch chuyển góc * Sơ đồ nguyên lý ( hình ) Sinh viên : Ngô Thế Tấn 6 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công hình p P P * Ưu nhợc điểm phạm vi sử dụng : Ưu điểm : Hiệu phanh theo chiều xe tiến cao so với loại có sơ đồ hình hai guốc làm việc nh guốc trớc Cơ cấu phanh cân độ mài mòn má phanh nh Nhợc điểm : Khi xe lùi hiệu phanh giảm mạnh Phạm vi sử dụng: Đợc áp dụng xe vận tải có tải trọng trung bình cầu trớc ô tô 2.2.1.4 Cơ cấu phanh loại bơi ( hay cấu phanh tự cờng hoá ) * Sơ đồ nguyên lý ( hình ) Hình p P Sinh viên : Ngô Thế Tấn P 7 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công * Ưu nhợc điểm phạm vi sử dụng : Ưu điểm: Hiệu phanh hai chiều xe tiến lùi nh Nhợc điểm: Lực phanh tăng mạnh phanh làm trợt lết bánh xe, giảm chất lợng phanh phanh liên tục giảm hệ số ma sát bị đốt nóng, mòn không ma sát Phạm vi sử dụng: Đợc dùng xe bọc thép trinh sát tuần tiễu huy BRĐM 2.2.2.Cơ cấu Phanh đĩa: +Phanh đĩa ngày đợc sử dụng nhiều ô tô Có hai loại phanh đĩa: loại đĩa quay loại vỏ quay * Sơ đồ nguyên lý: p D R r Hình Sơ đồ cấu phanh đĩa * Ưu điểm: - So với phanh guốc áp suất bề mặt ma sát má phanh giảm phân bố - Má phanh mòn mòn nên phải điều chỉnh - Điều kiện làm mát tốt - Mô men phanh xe tiến nh lùi nh nhau, lực chiều trục tác dụng lên cấu cân - Có khả làm việc với khe hở bé nên giảm thời gian tác dụng phanh * Nhợc điểm: Khó giữ đợc bề mặt ma sát 2.3.lựa chọn phơng án thiêt kế: uất phát từ u, nhợc điểm loại cấu dẫn động phanh theo yêu cầu đề ta chọn loại cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ phía, guốc phanh có dịch chuyển góc loại dẫn động phanh dẫn động khí nén X 2.3.1 Kết cấu hệ thống phanh khí nén (hình vẽ 6) Sinh viên : Ngô Thế Tấn 8 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công 11 10 hình Sơ đồ làm việc hệ thống phanh khí nén Trong : 1- máy nén khí ; 2- bình lắng nớc dầu; 3- bình chứa khí nén; 4- van phân phối; 5, bầu phanh; 7- bàn đạp; - áp kế; 9- cam phanh; 10- má phanh; 11- trống phanh 2.3.2 Nguyên lý làm việc hệ thống: Máy nén khí đợc dẫn động động bơm khí nén qua bình lắng nớc dầu đến bình chứa khí nén áp suất khí nén bình xác định theo áp kế đặt buồng lái Khi cần phanh ngời lái tác dụng vào bàn đạp 7, bàn đạp dẫn động đòn van phân phối 4, lúc khí nén từ bình chứa qua van phân phối đến bầu phanh Màng bầu phanh bị ép dẫn động cam phanh quay, má phanh 10 đợc ép vào trống phanh 11 để tiến hành trình phanh 2.3.3 Kết cấu van phanh: Sinh viên : Ngô Thế Tấn 9 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công 10 11 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 Hình 7: Kết cấu van phanh Đòn kéo Thanh truợt 17 Lò xo van Vỏ van đòn kéo 10 Cua thoát khí 18 Pittông van Lò xo 11 Lò xo van duới 19 Đệm giảm chấn Giá đỡ 12 Cụm van duới 20 Bu lông truyền động Bu lông 21 ống lót Lò xo van 13 Pittông van duới 14 Lò xo van duới Thân 15 Pittông nhiều tầng 23 Trục quay Thân duới 16 Cụm van 22 Con lăn PhầnII.Tính toán thiết kế hệ thống phanh Sinh viên : Ngô Thế Tấn 10 10 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Trong : + m1: hệ số phân bố lại tải trọng phanh m1 = 1+ J max hg g b Jmax- Gia tốc chậm dần cực đại ô tô phanh Jmax = m/s2 g- Gia tốc trọng trờng g = 9,8 m/s2 Thay vào ta có : m1 = 1+ 6.0.85 = 1,52 9,81.0,998 + : Hệ số bám bánh xe với mặt đờng. = 0,6 ữ 0,7 Chọn = 0,6 rbx- Bán kính lăn bánh xe Theo công thức : d ro = B + .25,4 Trong : ro - Bánh kính thiết kế bánh xe B - Bề rộng lốp d - Đờng kính vành bánh xe Cỡ lốp : B - d = 8,4 - 15 Mà rbx = ro Với lốp áp suất thấp : = 0,93 - 0,935 Chọn = 0,93 Vậy ro = 8,4 + 15 .25,4 = 403,86(mm) rbx = 403,86.0,93= 375,58 (mm) Thay giá trị vừa tính đợc vào công thức ta có : M'p = 1,52.960 0,6.375,58 = 164414 (KG.mm) 1.2 Mô men phanh cần thiết sinh cấu phanh cầu sau Theo công thức : Mp = m2 G2 Sinh viên : Ngô Thế Tấn ì .rbx 12 12 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Trong : + m2: hệ số phân bố lại tải trọng phanh m2 = 1- J max hg g a Thay vào ta có : m2 = 1- 6.0.85 = 0,624 9,81.1,38227 + : Hệ số bám bánh xe với mặt đờng, lấy = 0,6 ữ 0,7 Chọn = 0,6 + rbx = 403,86.0,93= 375,58 (mm) Thay giá trị vừa tính đợc vào công thức ta có : Mp = 0,624.1330 0,6.375,58 = 93510 (KG.mm) 2 Tính toán kiểm nghiệm cấu phanh 2.1 Xác định góc lực tổng hợp tác dụng lên má phanh Theo công thức : cos cos tg = + sin sin Trong : - góc ôm ma sát - góc tính từ chốt quay guốc phanh tới chỗ ma sát = 1+0 * Xác định góc cấu phanh cầu trớc Sinh viên : Ngô Thế Tấn 13 13 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Hình 8: Sơ đồ tính toán góc cấu phanh cầu trớc 0' = 120o 1' = 16o 2' =120o + 16o=136o Do cấu phanh trớc có ma sát, có kích thớc lắp đối xứng nên ta có : ' = '2 = '1 = Thay vào công thức ta có : tg ' = cos 2.16 o cos 2.136 o = 0,11546 3,14.120 o o o + sin 2.16 sin 2.136 180 ' = '1 = '2 = 6o35'10" * Xác định góc cấu phanh sau Sinh viên : Ngô Thế Tấn 14 14 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Hình 9: Sơ đồ tính toán góc cấu phanh cầu sau + Vì má phanh trớc cấu phanh sau giống má phanh cấu phanh trớc nên ' = = 6035'10" + Xác định góc cấu phanh sau: Trong đó: = 90o ; 1=38o = 0+1=90o + 38o = 128o Thay vào công thức ta có : tg ' = cos 2.38 o cos 2.128 o = 0,0952 3,14.90 o o o + sin 2.38 sin 2.128 180 = 5o26'24" 2.2 Xác định bán kính lực tổng hợp tác dụng lên má phanh Theo công thức : = 2.rt ( cos cos ) + sin cos( + ) sin Sinh viên : Ngô Thế Tấn 15 15 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công * Xác định bán kính tác dụng lên má phanh cấu phanh trớc Hình 10: Sơ đồ tính toán bán kính cấu phanh cầu trớc Vì cấu phanh trớc có má phanh kích thớc giống nên có bán kính lực tổng hợp : ' = ' = ( 2.140 cos16 o cos 136 o ( ) ) 3,14.120 3,14.120 o cos 16 o + 136 o sin 120 o + sin 120 180 180 1'=2'=164,64 (mm) * Xác định bán kính tác dụng lên má phanh cấu phanh sau Sinh viên : Ngô Thế Tấn 16 16 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Hình 11: Sơ đồ tính toán bán kính cấu phanh cầu sau + Bán kính tác dụng lên má trớc cấu phanh sau : ta có : 1'' = 1' = ' = 164,64 (mm) + Bán kính lực tổng hợp tác dụng lên má sau cấu phanh sau : Thay vào công thức ta có : ( 2.140 cos 38 o cos128 o '' = ) ( ) 3,14.90 3,14.90 o cos 38 o + 128 o sin 90 o + sin 90 180 180 '' = 154,02 (mm) 2.3 Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh phơng pháp hoạ đồ * Xác định góc hợp lực tổng hợp R lực phấp tuyến N cấu phanh Theo công thức : tg = T =à N Trong : à- Hệ số ma sát ma sát trống phanh = 0,3 Vì tất má phanh cấu phanh đợc làm từ loại vật liệu nên: 1'=2'=1= = Sinh viên : Ngô Thế Tấn 17 17 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Vậy tg = 0,3 = 16o41'57" * Xác định bán kính từ tâm quay đến điểm đặt lực: r0 Theo công thức : ro = (1 + ) + Xác định bán kính r0 cấu phanh trớc Hình 12: Sơ đồ xác định bán kính r0 cấu phanh trớc Thay số vào ta có ro cấu phanh trớc : ro ' = r02 ' = 164,64 0,3 (1 + 0,3 ) = 47,3 (mm) + Xác định bán kính r0 cấu phanh sau: Sinh viên : Ngô Thế Tấn 18 18 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Hình 13: Sơ đồ xác định bán kính r0 cấu phanh sau - Với má trớc cấu phanh sau có kích thớc giống với má phanh cấu phanh trớc nên : r01'= r02'= r01=47,3 (mm) - Với má sau cấu phanh : r02 = 154,02 0,3 (1 + 0,3 ) = 44,25 (mm) * Xác định lực riêng rẽ phơng pháp hoạ đồ - Từ tâm chốt quay O1 ta kẻ đờng qua tâm O ta đợc trục YY - Từ tâm chốt quay trống phanh ta kẻ đờng thẳng XX vuông góc YY - Từ tâm O trống quay ta dựng đờng thẳng hợp với trục XX góc ta xác định đợc phơng lực pháp tuyến N1 - Dựa vào P1 ta xác định đợc đặc điểm N1 - Dựng R1 hợp với N1 góc - Kéo dài R1 cắt P1 O' - Nối O' với O1 ta xác định đợc phơng chiều lực U1 Làm tơng tự nh ta xác định đợc lực U2 , R2 Khi má phanh áp sát vào tang trống cân nên tổng hợp lực tác dụng lên má phanh 0, đa giác lực U1 , R1 , P1 , U2 , R2 , P2 , khép kín ta có hoạ đồ lực tác dụng lên cấu phanh : Sinh viên : Ngô Thế Tấn 19 19 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công O Error: Reference source not found o O1 Hình 14: Họa đồ lực phanh cấu phanh trớc Sinh viên : Ngô Thế Tấn 20 20 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô O1 GVHD: Nguyễn Thành Công Error: O2 O O Reference source not found Hình 15: Họa đồ lực phanh cấu phanh sau - Lấy đoạn P1 = P2 = 100 mm trợt lực U1, R1, U2, R2 song song tạo thành đa giác lực - Đo đa giác lực ta xác định đợc độ dài lực : P1 = P2 = 100mm R1=334mm R2=143mm U1=244mm U2=50mm Làm tơng tự nh cấu phanh sau ta xây dựng đợc đa giác lực khép kín Đo đa giác lực ta có độ dài lực: P1 = P ' =100 mm ' ' ' U = U =244 mm R ' = R ' =334 mm Sinh viên : Ngô Thế Tấn 21 21 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công + Khi góc ôm hai má phanh nhau: Theo công thức: M 1' = ( R ' + R ' ) r0 ' Do cấu phanh trớc: R ' = R ' Vì biết trớc đợc R ' , R ' ta có tỷ lệ xích: 17151 = = 51,4 (N/mm) 334 Từ hoạ đồ lực ta tìm đợc: P1 = P ' = 100.51,4 = 5140 (N) ' ' ' U = U = 244.51,4 = 12542 (N) + Khi góc ôm má phanh khác : Theo công thức : M p '' = R1.r01 + R2.r02 Từ hoạ đồ lực ta có : R1 334 = = 2,34 R2 143 R1=2,34.R2 Vậy ta có : R2 = M p" 2,34.r01 + r02 Tỷ lệ xích : = 6182 = 43,2 (N/mm) 143 Nên R ' = R ' = M 1' = 17151 (N) 2.ro' = 957729 = 6182 (N) 2,34.47,3 + 44,25 Từ hoạ đồ lực ta tìm đợc : P1=P2=100.43,2 = 4320 (N) U1=244.43,2 = 10541 (N) U2=50.43,2 = 2160 (N) R1=334.43,2 = 14429 (N) ta có: Bảng giá trị tác dụng lên guốc phanh Sinh viên : Ngô Thế Tấn 22 22 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô Các thông số GVHD: Nguyễn Thành Công Cơ cấu phanh trớc Guốc trớc P (N) U(N) Cơ cấu phanh sau Guốc sau Guốc trớc Guốc sau 5140 5140 4320 4320 12542 12542 10541 2160 2.4 Kiểm tra tợng tự xiết Hiện tợng tự xiết tợng xảy má phanh ép sát vào trống phanh lực ma sát mà không cần đến tác động lực P dẫn động lên guốc phanh Nếu xảy ta tợng tự xiết mô men phanh tăng đến vô tận Vì ta phải kiểm tra tợng tự xiết R(N) 17151 Theo công thức: = 13800 17151 6182 c cos c sin Trong : c- Khoảng cách từ tâm bánh xe đến chốt c =110mm - Bán kính lực tổng hợp - Góc xác định mục trớc * Má trớc : Thay vào công thức ta có : à= 110.6 o 35'10" = 0,6835 164,64 110.6 o 35'10" * Má sau : Thay vào công thức ta có : = 110.5 o 26'24" = 0,7254 154,02 110.5 o 26'24" Qua tính toán ta thấy, tất hệ số ma sát khác 0,3 Vậy không xảy tợng tự xiết má phanh Căn vào hoạ đồ lực tác dụng lên má phanh cấu phanh ta thấy tất lực R không qua tâm chốt quay tơng ứng Vậy không xảy tợng tự xiết tất má phanh 2.5 Tính toán nhiệt phát trình phanh Sinh viên : Ngô Thế Tấn 23 23 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Trong trình phanh, động ô tô chuyển thành nhiệt trống phanh phần thoát môi trờng không khí Ta có phơng trình cân lợng 2 t G V1 V2 o = = mt.C.t + Ft Kt.dt g Trong : G - Trọng lợng ô tô đầy tải G = 2290 KG g - Gia tốc trọng trờng g = 10m/s2 V1,V2- Vận tốc đầu cuối phanh mt - Khối lợng trống phanh chi tiết bị nung nóng ( m = 4.6,6 = 26,4 KG) C- Nhiệt dung chi tiết bị nung nóng, thép gang C =500 J/Kg.oC khoảng nhiệt độ từ 273 oK - 573 oK to- Sự tăng nhiệt độ trống phanh so với môi trờng không khí Ft- Hệ số truyền nhiệt trống phanh không khí t- Thời gian phanh Trong công thức số hạng thứ lợng nung nóng trống phanh, số hạng thứ hai phần lợng truyền không khí Khi phanh ngặt thời gian ngắn, số hạng thứ hai bỏ qua Do xác định tăng nhiệt độ trống phanh nh sau : to = ( G V1 V2 2.g.mt C ) 15 o Ta chọn: V1=30km/h V2 = Thay vào công thức ta có : to = ( ) 22900 8,33 = 6,018 o 2.10.26,4 500 [ ] to = 6,018o t o = 15o Vậy nhiệt độ trống phanh đảm bảo yêu cầu Sinh viên : Ngô Thế Tấn 24 24 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công kết luận Hiện xe UAZ- 469 đợc sử dụng hiệu Quân đội Là cán kỹ thuật ngành Xe máy em có điều kiện tiếp xúc, tìm hiểu kỹ loại xe Sau thời gian làm việc với đề tài, với nỗ lực thân với hớng dẫn bảo tận tình thầy giáo Nguyn Thnh Cụng, giúp đỡ bạn đồng nghiệp Đến em hoàn thành đề tài thiết kế cải tiến hệ thống phanh xe UAZ- 469 từ dẫn động dòng thuỷ lực trợ lực thành dẫn động hai dòng thuỷ lực có trợ lực chân không Với cải tiến trên, hệ thống phanh sau cải tiến đợc hoàn thiện vì: Nâng cao đợc hiệu phanh, giảm nhẹ đợc lực bàn đạp mà phanh đảm bảo tăng đợc tính an toàn trình sử dụng Về mặt kinh tế hệ thống phanh xe UAZ- 469 thay nh chế tạo đồng có tính lắp lẫn cao nên giá thành chi phí không cao Trong trình nghiên cứu làm đề tài, cố gắng, nhiên điều kiện thời gian, kinh nghiệm thực tế nh trình độ hạn chế, nên tránh khỏi thiếu sót Em mong đợc hớng dẫn bảo thầy giáo môn để bai tap em đợc hoàn thiện Sinh viên : Ngô Thế Tấn 25 25 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Tài liệu tham khảo Kết cấu tính toán ô tô _ NXB Giao thông vận tải, 1984 Tác giả PTS.Vũ Đức Lập _ Hớng dẫn thiết kế môn học kết cấu tính toán ô tô quân sự- Tập V Hệ thống phanh Bản dịch tiếng Việt Cấu tạo ô tô , Iu.Boropxkic,V.Klennhikop, A.Xabinhin, NXB Công nhân kỹ thuật Hà Nội,1986 thiết kế tính toán Ô tô máy kéo- tập iii, NXB ĐH & THCN,1984 Sinh viên : Ngô Thế Tấn 26 26 Lớp khí ô tô K12- Thanh xuân [...]... đề tài thiết kế cải tiến hệ thống phanh xe UAZ- 469 từ dẫn động một dòng thuỷ lực không có bộ trợ lực thành dẫn động hai dòng thuỷ lực có bộ trợ lực chân không Với những cải tiến trên, hệ thống phanh sau khi cải tiến sẽ đợc hoàn thiện hơn vì: Nâng cao đợc hiệu quả phanh, giảm nhẹ đợc lực bàn đạp mà phanh vẫn đảm bảo và tăng đợc tính an toàn trong quá trình sử dụng Về mặt kinh tế thì hệ thống phanh xe... K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Tài liệu tham khảo 1 Kết cấu và tính toán ô tô _ NXB Giao thông vận tải, 1984 2 Tác giả PTS.Vũ Đức Lập _ Hớng dẫn thiết kế môn học kết cấu tính toán ô tô quân sự- Tập V Hệ thống phanh 3 Bản dịch tiếng Việt Cấu tạo ô tô , Iu.Boropxkic,V.Klennhikop, A.Xabinhin, NXB Công nhân kỹ thuật Hà Nội,1986 4 thiết kế và tính toán Ô tô máy kéo-... ' = '1 = '2 = 6o35'10" * Xác định góc của cơ cấu phanh sau Sinh viên : Ngô Thế Tấn 14 14 Lớp cơ khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Hình 9: Sơ đồ tính toán góc của cơ cấu phanh cầu sau + Vì má phanh trớc của cơ cấu phanh sau giống má phanh của cơ cấu phanh trớc nên ' = 1 = 6035'10" + Xác định góc 2 của cơ cấu phanh sau: Trong đó: = 90o ; 1=38o 2 = 0+1=90o +... Qua tính toán ta thấy, tất cả các hệ số ma sát đều khác 0,3 Vậy không xảy ra hiện tợng tự xiết ở các má phanh Căn cứ vào hoạ đồ lực tác dụng lên má phanh ở các cơ cấu phanh ta thấy tất cả các lực R không đi qua tâm chốt quay tơng ứng Vậy không xảy ra hiện tợng tự xiết ở tất cả các má phanh 2.5 Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh Sinh viên : Ngô Thế Tấn 23 23 Lớp cơ khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết. .. hợp tác dụng lên má phanh Theo công thức : = 2.rt ( cos 1 cos 2 ) 0 + sin 0 2 0 cos( 1 + 2 ) sin 0 2 Sinh viên : Ngô Thế Tấn 2 15 15 Lớp cơ khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công * Xác định bán kính tác dụng lên má phanh của cơ cấu phanh trớc Hình 10: Sơ đồ tính toán bán kính của cơ cấu phanh cầu trớc Vì cơ cấu phanh trớc có 2 má phanh kích thớc giống... lanh phanh bánh trớc, sau Đờng kính Pis ton Trọng lợng tang trống Gia tốc phanh cực đại mm mm độ độ mm // Kg m/s2 Kiểu guốc Kiểu guốc dt 280 b 50 120 và 90 0 16 và 38 1 d1; d2 32 D 32 6,6 6 I .Tính toán và kiểm nghiệm cơ cấu phanh 1.1 Mô men phanh cần thiết sinh ra tại một cơ cấu phanh cầu trớc Theo công thức : M'p = m1 G1 .rbx 2 Sinh viên : Ngô Thế Tấn 11 11 Lớp cơ khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế. .. lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phơng pháp hoạ đồ * Xác định góc hợp bởi lực tổng hợp R và lực phấp tuyến N của cơ cấu phanh Theo công thức : tg = 1 T =à N Trong đó : à- Hệ số ma sát giữa tấm ma sát và trống phanh à = 0,3 Vì tất cả các má phanh của cơ cấu phanh đều đợc làm từ một loại vật liệu nên: 1'=2'=1= 2 = Sinh viên : Ngô Thế Tấn 17 17 Lớp cơ khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn... 2200 v/p Hệ thống truyền lực Ly hợp Hộp số chính Tỷ số truyền ĐVT Đại lợng Giá trị mm // L B 4025 1785 // // // // KG // hg H L0 B0 B-d Ga1 Ga2 850 2015 2380 1442 8,5-15 960 1330 cm3 Vh 2445 7,0 92 x 92 100 75 17 mm Km/h ml KGm DxS Vmax Nemax Memax Ma sát kiểu khô, 1 đĩa Cơ khí, 4 số 4,124/2,641/1,580/1,000/R5,224 Treo phụ thuộc loại nhíp 840-15 Hệ thống treo Lốp xe Hệ thống phanh Phanh chân Phanh tay... đó : 0 - góc ôm của tấm ma sát 1 - góc tính từ tấm chốt quay của guốc phanh tới chỗ tấm ma sát 2 = 1+0 * Xác định góc của cơ cấu phanh cầu trớc Sinh viên : Ngô Thế Tấn 13 13 Lớp cơ khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Hình 8: Sơ đồ tính toán góc của cơ cấu phanh cầu trớc 0' = 120o 1' = 16o 2' =120o + 16o=136o Do cơ cấu phanh trớc có 2 tấm ma sát, có kích thớc... bán kính tác dụng lên má phanh của cơ cấu phanh sau Sinh viên : Ngô Thế Tấn 16 16 Lớp cơ khí ô tô K12- Thanh xuân Thiết kế môn học KCTT ô tô GVHD: Nguyễn Thành Công Hình 11: Sơ đồ tính toán bán kính của cơ cấu phanh cầu sau + Bán kính tác dụng lên má trớc của cơ cấu phanh sau : ta có : 1'' = 1' = 2 ' = 164,64 (mm) + Bán kính lực tổng hợp tác dụng lên má sau của cơ cấu phanh sau : Thay vào công ... trợ lực phanh chân không 1.2 Phân loại: Tuỳ theo cách bố trí mà chia hệ thống phanh thành hai loại: phanh bánh xe phanh hệ thống truyền lực Theo kết cấu cấu phanh có: phanh guốc, phanh đai phanh. .. Theo phơng thức dẫn động có: dẫn động khí, dẫn động thuỷ lực, khí điện tổng hợp Theo hệ thống phanh( chức năng): + Hệ thống phanh chính: dùng để phanh ô tô tất chế độ chuyển động + Hệ thống phanh. .. cấu phanh loại đợc sử dụng hệ thống phanh khí nén với cấu doãng má phanh sử dụng cam phanh đối xứng Sử dụng rộng rãi ô tô loại lớn 2.2.1.3 Cơ cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ hai phía guốc phanh