Thiết kế hệ thống phanh xe minibus tham khảo xe Toyota Hiace 16 chỗ( kèm bản vẽ)

Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 Chơng III thiết kế tính toán hệ thống phanh - 31 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 Phần i: Thiết kế hệ thống phanh tính toán hệ thống phanh: 1.1 tính toán cấu phanh sau: 1.1.1 Xác định mô men cần có cấu phanh: Pj G Z2 Z1 O1 b a O2 L Mô men phanh sinh cấu phanh phải đảm bảo giảm đợc tốc độ dừng hẳn ôtô với gia tốc chậm dần giới hạn cho phép Với cấu phanh đặt trực tiếp tất bánh xe mô men phanh tính toán cần sinh cấu phanh cầu trớc là: M PT = m1.G1 rbx (1) Với cấu phanh đặt trực tiếp tất bánh xe mô men phanh tính toán cần sinh cấu phanh cầu sau là: M PS = m2 G2 rbx (2) Trong : m1, m2: Hệ số phân bố lại trọng lợng phanh cầu trớc cầu sau m1 = + m2 = J max hg g.b = 1+ J max hg g a - 32 - 6.0,8 1, 43 9,81.1,14 = 1+ 6.0,8 0,63 9,81.1,31 Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 a - Khoảng cách từ trọng tâm xe tới tâm cầu trớc: a = 1,31(m) b - Khoảng cách từ trọng tâm xe tới tâm cầu sau: b = 1,14 (m) hg - Chiều cao trọng tâm xe: hg = 0,8(m) g - Gia tốc trọng trờng: g = 9,81(m/s2) - Hệ số bám bánh xe với mặt đờng = 0,6 rbx - Bán kính lăn bánh xe ta có: d rbx = ( B.0,75 + 25,4). = (195.0,75 + 16 25,4).0,93 = 325(mm) G1,G2- Trọng lợng phân bố cầu trớc cầu sau: G1 = G.b 3000.1,14 = = 1600( KG ) L 2,45 G2 = G.a 3000.1,31 = = 1400( KG ) L 2,45 G- Trọng lợng ôtô đầy tải: G = 3000(KG) Thay giá trị vào (1), (2) ta đợc : Mômen phanh cần sinh cấu phanh trớc : M PT = 1,43.1400 0,6.0,325 = 195,2 ( KGm) Mômen phanh cần sinh cấu phanh sau là: M PS = 0, 63.1600 0, 6.0,325 = 98,3 ( KGm) 1.1.2 Xác định góc ( ) bán kính () lực tổng hợp tác dụng lên má phanh: Góc (góc tạo trục ox với đờng qua tâm O với điểm đặt lực): - 33 - Đồ án tốt nghiệp tg = Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 cos 21 cos 2 sin 21 sin Với: 1- góc tính từ tâm chốt quay guốc phanh đến chỗ tán ma sát; 0- góc ôm ma sát; = + Bán kính lực tổng hợp: 2rt ( cos cos ) = 02 + sin cos( + ) sin Với: rt bán kính tang trống (tuỳ theo cỡ lốp xe, vành bánh xe, tham khảo xe tơng tự) rt = 130 (mm) a Má trớc: Theo xe tham khảo ta có: 1' = 15 ' = 115 = rad ' ' ' = + = 130 Do đó: tg t' = cos 2.15 cos 2.130 = 0,2 2.2 + sin 2.15 sin 2.130 t' 11,3 t' = 2.130( cos 15 cos 130) + sin 115 2.2 cos(15 + 130) sin 115 2 b Má sau: - 34 - 150(mm) Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 1'' = 15 '' = 110 1,92(rad ) '' '' '' = + = 125 tg t' = cos 2.15 cos 2.125 = 0,23 2.1,92 + sin 2.15 sin 2.125 t' 13 t' = 2.130( cos15 cos125) 1,92 + sin 110 2.1,92 cos(15 + 125) sin 110 148(mm) 1.1.3 Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh phơng pháp họa đồ: 1.1.3.1 Xác định góc cấu phanh: Khi chọn trớc thông số kết cấu (1, 2, 0, r1) tính đợc góc bán kính .Do ta xác định đợc hớng điểm đặt lực N1 (lực N1 hớng vào tâm 0) Gọi R lực tổng hợp hai lực N T Góc đợc xác định nh sau: tg = T =à N Với hệ số ma sát ma sát với tang trống, thờng = 0,3 Nh đá xác định đợc góc = 16, , nghĩa xác định đợc hớng R1 Góc má phanh trớc má phanh sau có hệ số ma sát nh 1.1.3.2 Xác định bán kính r0: Nh mômen phanh sinh cấu phanh sau bánh xe là: M p = M p1 + M p = R1r0 + R2 r0 = ( R1 + R2 ) r0 Trong bán kính r0 đợc xác định theo công thức: - 35 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 r0 = 1+ Đối với má trớc: r0' = 150 0,3 + 0,3 = 39,47(mm) Đối với má sau: r0'' = 148 0,3 + 0,3 38,94(mm) 1.1.3.3 Xây dựng họa đồ lực phanh: Phanh dẫn động thủy lực với xi lanh công tác chung cho hai piston dẫn động guốc phanh trớc sau lực tác động nhau: Pt = P s = P Họa đồ đợc xây dựng cho guốc phanh Xác định thông số hình học cấu phanh vẽ sơ đồ theo tỉ lệ, vẽ lực P Tính góc bán kính , từ xác định điểm đặt lực R Tính góc vẽ phơng lực R Kéo dài phơng Rt P cắt O, kéo dài phơng P Rs cắt O Để xác định phơng U cần lu ý rằng, trạng thái cân tổng lực tác dụng lên guốc phanh 0: P + R + U = Vì lực phải tạo thành tam giác khép kín Tức là, kéo dài lực chúng phải cắt điểm, điểm O O Để xác định phơng lực U cần nối O với O1 O với O2 - 36 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 Trên hình vẽ, lấy đoạn P đặt song song ngợc chiều Từ lực P dựng tam giác lực cho guốc phanh cách vẽ đờng song song với lực R U có họa đồ Ta có thông số: Cơ cấu phanh sau Má trớc 15 15 130 115 105 100 11,3 150 39,47 (độ) 1(độ) 2(độ) 0(độ) a (mm) c (mm) 0(độ) (mm) r0 (mm) Má sau 15 15 125 110 105 100 13 148 38,94 Do ta có hoạ đồ lực phanh: o'' o' p T' r'' n' r' u' r'' U'' p p o1 r' u' Đo trực tiếp hình đoạn R R tính tỷ lệ: k= R' R '' = p 104,3 2,213 47,13 Kết hợp ta có hệ phơng trình: - 37 - o2 u'' Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 ' ' '' '' ' R r0 + R r0 = M p ' '' R k R = ' '' 0,03947.R + 0,03894.R = 98,28 ' '' R 2,213.R = R ' 1722,22( KG ) Giải hệ phơng trình ta đợc: '' R 778,23( KG ) Trên họa đồ ta đo đợc giá trị R = 104,3 ta có tỷ lệ xích: à= 1722,22 16,5( KG / mm ) 104,3 Từ họa đồ lực phanh ta đo đợc: P = 31 (mm) ; U= 76,7 (mm) ; U= 20,3 (mm) Ta tính đợc lực lại: P = 31ì16,5 = 511,5 (KG) U = 76,7ì16,5 = 1065,6 (KG) U= 20,3ì 16,5 = 336,6 (KG) 1.1.4 Kiểm tra tợng tự xiết: 1.1.4.1 Đối với guốc trớc cấu phanh, quan hệ lực P Mp có dạng: Mp = àt P( c cos + a ) c( cos t + sin t ) t Biểu thức cho thấy, nếu: c( cos t + sin t ) t = M p Điều có nghĩa mô men phanh guốc phanh phía trớc trở nên vô lớn, tợng tự xiết Với điều kiện để xảy tợng tự xiết là: - 38 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 à= c cos t = [à] t c sin t Với: c khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm chốt, c = 100 (mm); t , t góc đặt bán kính lực tổng hợp đặt guốc phanh ' = 11,30 ' = 150(mm) à= 100 cos11,3 0,75 150 100 sin 11,3 Vậy tợng tự xiết xảy với guốc trớc cấu phanh cầu sau 1.1.4.2 Đối với guốc sau cấu phanh ta có: Từ họa đồ ta thấy s c sin s > trờng hợp vậy: c cos s + ( " sin s ) > Vậy với guốc sau tợng tự xiết 1.2 Tính toán cấu phanh trớc: Mômen phanh sinh cấu phanh loại đĩa quay đợc xác định nh sau: M p = m.à Q.Rtb Trong đó: m - Số đôi bề mặt ma sát Chọn m = Q - Lực ép, ép má phanh vào với đĩa phanh - Hệ số ma sát =0,3 Q Rtb- Bán kính trung bình ma sát Rtb = R1 + R2 80 + 130 = = 105(mm) 2 - 39 - rtb Q Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 R1, R2 bán kính bên bên ma sát Theo xe tham khao ta có: R1 = 80(mm); R2 = 130(mm) Do đó: Q= Mp = m.à Rtb 195,2 = 3098,4( KG ) 2.0,3.0,105 d Mặt khác: Q = p n n - Số lợng ống xilanh làm việc Chọn n = p0 - áp suất chất lỏng hệ thống p0 = 50 ữ 80 (KG/cm2) Chọn p0 = 70 (KG/cm2) d Đờng kính xi lanh bánh xe Nên: d= 1.3 4.Q 4.3098,4 = = 5,3(cm) = 53(mm) p0 n 3,14.70.2 Xác định kích thớc má phanh: 1.3.1 Công ma sát riêng L xác định sở má phanh thu toàn động ôtô chạy với tốc độ bắt đầu phanh nh sau: Khi phanh ôtô chuyển động với vận tốc V dừng hẳn (V=0) toàn động ôtô đợc coi chuyển công ma sát L cấu phanh: G.V02 L= [ L] 2.g F Với: G = 3000 (KG) trọng lợng ôtô đầy tải; V0= 50 (km/h) = 13,89 (m/s) tốc độ ôtô bắt đầu phanh - 40 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 = 175,5. ( 0, 465 + 0,33. ) + = 57,9. + 81, 6. + 32,5 3000. 131 80 ữ+ 13 0,83.3,14.32 245 245 p2 = = 319, 75. ( 0,535 0,33. ) + = 105,52. + 171,1. + b Bảng trị số áp suất hệ số bám thay đổi: Thực tế xe chạy đờng khác cho ta hệ số bám khác nhau, áp suất tạo nên dẫn động phanh cấu phanh có giá tri khác Ta có bảng giá trị áp suất cần thiết xi lanh bánh xe tác dụng lên má phanh guốc phanh cấu phanh trờng hợp cụ thể xe không tải đầy tải theo hệ số bám khác nhau: p10(KG/cm ) p20(KG/cm2) p1(KG/cm2) p2(KG/cm2) 0,1 10 10,7 18,1 0,2 14,7 16,9 20,6 32 0,3 21,9 22,7 31,7 43,8 0,4 29,7 27,2 43,9 53,6 0,5 38,1 31,1 57,3 61,2 0,6 47,1 33,7 71,8 66,7 0,7 56,7 35,2 87,5 70,1 0,8 66,9 35,7 104,3 71,3 Từ giá trị ta vẽ đợc đờng biểu diễn mối quan hệ áp suất p 1, p2 ứng với hệ số bám khác Đây đờng đặc tính lý tởng trình phanh - 82 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 P2 (KG/cm2 ) 80 60 b' a' Gđ đuờng đặc tính lý tuởng 40 20 b a G0 50 100 P1 (KG/cm2) Chọn đờng đặc tính điều chỉnh: - Vẽ đờng đặc tính thực tế điều hoà lực phanh (đặc tính không điều chỉnh) cách vẽ đờng thẳng nghiêng với trục hoành góc 450 - Qua đồ thị ta xác định đợc điểm bắt đầu làm việc điều hoà lực phanh chế độ không tải đầy tải: + Điểm a: Là điểm bắt đầu làm việc điều hoà lực phanh chế độ không tải + Điểm a : Là điểm bắt đầu làm việc điều hoà lực phanh chế độ đầy tải Ta xác định đợc điểm a, a cách lấy giao điểm đờng đặc tính thực tế hai đờng đặc tính lý tởng xe không tải đầy tải Với mục đích điều hoà lực phanh điều chỉnh áp suất dầu dẫn đến cấu phanh sau tải trọng phân bố lên cầu sau thay đổi trình phanh Điểm bắt đầu làm việc điều hoà lực phanh điểm mà áp suất dầu dẫn đến cấu phanh sau đờng đặc tính lý tởng bắt đầu giảm xuống nhỏ áp suất dẫn đến cấu phanh trớc - 83 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 Các điểm b, b với áp suất dầu cực đại p1, p2 ống dẫn dầu đến cấu phanh cầu trớc cầu sau xe không tải đầy tải áp suất đợc lựa chọn trớc theo loại xe khác chế độ không tải đầy tải Nh đặc tính điều hoà lực phanh nằm khoảng ab ab ứng với tải trọng khác có đờng tơng tự với đờng xiên khác xen kẽ hai đờng đặc tính điều chỉnh a, b ứng với hệ số Kđ định (Kđ hệ số độ dốc đờng quan hệ: p2= f(p1)) Từ đồ thị quan hệ ta có: p1a = p2a p1a = p2a Trong đó: p1a, p2a- áp suất dẫn động phanh cấu phanh cầu trớc cầu sau điều hoà lực phanh bắt đầu làm việc đầy tải p1a, p2a- áp suất dẫn động phanh cấu phanh cầu trớc cầu sau điều hoà lực phanh bắt đầu làm việc không tải Xác định hệ số bám đạt hiệu phanh cao ( TN ): Từ quan hệ p1a = p2a ta lập đợc biểu thức quan hệ áp suất dẫn động phanh cấu phanh cầu trớc cầu sau + Giá trị TN hệ số bám xe với mặt đờng thời điểm điều hoà lực phanh bắt đầu làm việc chế độ đầy tải tức điểm a nằm đờng đặc tính p1 = 57,9. + 81, 6. + p2 = 105,52. + 171,1. + Do đó: 57,9. + 81, 6. + = 105,52. + 171,1. + 136, 42. 90,1. = - 84 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 TN = 0, 55 , + Tơng tự ta xác định đợc TN chế độ không tải: p10 = 29,8. + 57,3. + p20 = 54, 26. + 85,37. + Do đó: 29,8. + 57,3. + = 54, 26. + 85,37. + 84, 06. 28, 07. = ' TN = 0,33 ' Vậy giá trị TN TN thay vào phơng trình p1, p2 p01, p02 ta có: Tại TN : p1 = p2 = 64,4 (KG/cm2) ' Tại TN : p01= p02 = 21,2 (KG/cm2) Nh vậy: - chế độ không tải xe chạy đờng có hệ số bám = 0,33 phanh đạt hiệu cao - chế độ đầy tải xe chạy đờng có hệ số bám = 0,55 phanh đạt hiệu cao Xác định hệ số Kđ: Kđ hệ số góc đờng quan hệ p2 = f(p1) Kd = p2max p2 a = tg p1max p1a - 85 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 Trong đó: - p1max, p2max - áp suất cực đại dẫn động phanh cầu trớc cầu sau điểm b đờng đặc tính - p1a, p2a - áp suất dẫn động phanh cấu phanh cầu trớc cầu sau điểm a đờng đặc tính - - Góc tạo đờng đặc tính điều chỉnh đờng biểu diễn áp suất Thay số vào ta có: chế độ không tải: 35, 24, = 0, 27 = tg 66,9 23,9 Kd = = 150 chế độ đầy tải: Kd = 71, 64, = 0,17 = tg 104,3 64,1 = 100 Phơng trình quan hệ áp suất p1 p2 đờng đặc tính điều chỉnh: Đờng đặc tính điều chỉnh điều hoà lực phanh đờng xiên tạo với đờng biểu diễn áp suất p1 góc (ứng với tải trọng khác từ không tải đến đầy tải) ta lập phơng trình cho đờng xiên nh sau: p2 = A.p1 + B Trong đó: A Hệ số góc, A = tg B = yb xb tg Thay giá trị vào ta có: * Khi không tải: - 86 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 A = tg = 0, 27 B = 17,6 * Khi đầy tải: A = tg = 0,17 B = 53,6 Do ta vẽ đợc đờng đặc tính điều chỉnh điều hoà lực phanh: P2 (KG/cm2) 80 Gđ a b 60 40 a' G0 b' 20 đuờng đặc tính điều chỉnh 50 100 P1 (KG/cm2) Chọn xác định thông số kết cấu: a Cấu tạo: - Vỏ điều hoà lực phanh cố định với khung nhờ hai bulông Trong vỏ xi lanh có chứa piston thờng xuyên tỳ vào đàn hồi đợc dẫn hớng nhờ vào phần dới vỏ Phần piston có dạng tán nấm, bề mặt đỉnh có tiết diện tròn chịu áp suất dầu, bề mặt dới tán nấm có tiết diện hình vành khăn chịu áp suất dầu đồng thời phần van Phớt làm kín có nhiệm vụ chặn dầu bao kín phần dới piston Nắp bắt với vỏ nhờ có ren, tán nấm piston ngăn cách dầu khoang A B Khi phanh áp suất dầu tăng đến giá trị định piston xuống ngắt đờng dầu cầu sau Vừa tiếp tục tăng cờng độ phanh áp suất dầu dới tán nấm - 87 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 tăng lên làm mở đờng dầu cầu sau Tỷ lệ phân bố áp suất trì trạng thái định nhờ việc thờng xuyên đóng mở đờng dầu cầu sau Sự làm việc piston phụ thuộc vào lực tỳ đàn hồi vào piston việc điều hoà áp suất phụ thuộc vào tải trọng Bộ điều hoà ta chọn điều hoà lực phanh kiểu vi sai, loại làm việc đảm bảo gần với chế độ tải trọng thẳng đứng cầu sau, làm giảm đáng kể tợng lết bánh xe sau, nâng cao hiệu phanh, an toàn chuyển động, song có nhợc điểm nh điều hoà lực phanh khác không triệt tiêu đợc tợng lết bánh xe cầu trớc phanh gấp b Chọn thông số: Gọi D đờng kính piston vi sai, chọn D = 30 (mm) Ta có: A = tg = S1 S2 Trong đó: A - Hệ số góc hay độ dốc đờng đặc tính điều chỉnh so với đờng biểu diễn áp suất p1 tg = A = 0, 27 S1 Diện tích mặt dới piston S2 Diện tích phần đỉnh piston S1 = ( D2 d ) S2 = ( D d '2 ) D - Đờng kính piston d - Đờng kính cổ piston - 88 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 d - Đờng kính chiết tỳ (tỳ lên ụ hạn chế), chọn d = (mm) Thay giá trị S1, S2 vào ta có: ( D2 d ) tg = A = S1 D2 d = = = 0, 27 S ( D d '2 ) D d '2 D d = ( D d '2 ) 0, 27 d = D 0, 27 ( D d '2 ) ( ) = 302 0, 27 30 5'2 25( mm) Nh ta nói điều hoà lực phanh làm việc theo hai thông số: - áp suất phanh (qua lực tác dụng lên bàn đạp) - Tải trọng tác dụng lên cầu sau Tải trọng tác dụng lên cầu sau thông số đợc đánh giá gần thông qua tín hiệu phảnh hồi cách thay đổi khoảng cách f vỏ xe vỏ cầu Sự thay đổi thông tin tác dụng vào đàn hồi điều hoà lực phanh từ tín hiệu đợc truyền tới cụm van thuỷ lực dới tác dụng lực đàn hồi Ngoài đờng kính piston vi sai ta xác định thông số kết cấu điều chỉnh: K x = cx ix Trong đó: - Kx Thông số kết cấu đợc xác định xuất phát từ điều kiện cân piston điều chỉnh bắt đầu làm việc điểm a - Cx - Độ cứng tổng cộng lò xo điều hoà lực phanh với hai giả thiết phản lực lò xo hồi vị cho băng 10 (KG) lực không đổi suốt trình làm việc - 89 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 - ix Tỷ số truyền cấu dẫn động điều chỉnh (sự chuyển vị lò xo hồi vị đóng mở van dầu không đáng kể) Kx = Qb Qa FLXa FLXa ' hay K x = f1 Sb S a Qa, Qb Tải trọng tác dụng lên cầu sau thay đổi phanh Sa, Sb Hệ số biến dạng hệ thống treo từ điểm a đến b FLxa, FLxa Lực tác dụng lò xo hay xoắn tác dụng lên piston vi sai điểm a a f1 - Độ dịch chuyển hệ thống treo a a FLXa d = p1a FLXa ' d = p1a ' d - Đờng kính cổ piston vi sai xác định p1a - áp suất cấu phanh cầu trớc tai điểm a p1a - áp suất cấu phanh cầu trớc tai điểm a Thay giá trị vào công thức: F FLXa ' d K x = LXa = F1 ( p1a p1a ' ) f1 3,14.2,52 ( 53, 17, ) 176, Kx = = f1 f1 - Để tìm đợc Kx ta phải xác định đợc độ biến dạng hệ thống treo f1 - Muốn xác định đợc f1 ta phải dựa vào mối quan hệ lực phanh, tải trọng tác dụng lên cầu xe độ biến dạng hệ thống treo - 90 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 Xây dựng đờng đặc tính hệ thống treo phụ thuộc vào tải trọng lực phanh: a Từ công thức: f = G.a g L G.hg L.C p L.C p Trong đó: g2 trọng lợng phần không đợc treo, g =3,5ữ5% G Trọng lợng toàn xe Cp2 - Độ cứng tổng hợp hệ thống treo sau, Cp2= (KG) Khi xe không tải: G = 1780 (KG) a = 1100 (mm) L = 2450 (mm) hg = 700 (mm) Cp2= (KG/mm) g2 = 40 (KG) f0 = 1780.1100 40.2450 1780.700. 2450.5 2450.5 = 151 101, 7. Khi xe đầy tải: G = 3000 (KG) a = 1310 (KG) L = 2450 (KG) hg = 800 (KG) Cp2= (KG/mm) g2 = 70 (KG) - 91 - Đồ án tốt nghiệp f0 = Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 3000.1310 70.2450 3000.800. 2450.5 2450.5 = 306,8 196. b Từ quan hệ f0 f ta tính đợc độ võng điểm a, a , b, b : Khi không tải: - Tại điểm a điều hoà bắt đầu làm việc: = 0,33 p = 21,2 (KG/cm2) f a = 151 - 101,7.0,33 = 116,1 - Tại điểm b điểm có trị số áp suất cực đại p 1max đờng đặc tính điều chỉnh: = 0,8 f a = 151 - 101,7.0,8 = 69,6 Khi xe đầy tải: - Tại điểm a có: = 0,55 p = 64,4 (KG/cm2) f a = 306,8 196.0,55 = 199 - Tại điểm b: = 0,7 f a = 306,8 196.0,8 = 150 Vậy ta lập đợc đồ thị quan hệ p1 f - 92 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 f (mm) b 100 f3 a' f2 150 f1 a 200 b' 50 20 40 60 80 100 P (KG/cm ) Do ta có: f1 = fa fa = 199 116,1 = 82,9 (mm) f2 = fb fa = 150 116,1 = 33,9 (mm) f3 = fa fb = 116,1 69,6 = 46,5 (mm) Thay giá trị f1 vào độ cứng K ta đợc độ cứng tổng hợp điều hoà áp lực phanh: Kx = 176,6 = 2,13 82,9 Kiểm tra lai đờng kính D piston vi sai: - Ta chọn tính sơ đờng kính D d piston vi sai theo công thức gần - Tới ta tính xác đờng kính piston vi sai để thoả mãn điều kiện làm việc Theo phơng trình cân lực điểm b: p 2b S2 = p ( S S ) + FLX 1b 2 Trong đó: p1b, p2b áp suất dẫn động phanh cấu phanh cầu trớc cầu sau b - 93 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 S1- Diện tích tiết diện piston có đờng kính d (cm) S2- Diện tích tiết diện mặt piston D ( cm ) FLX Lực đàn hồi lò xo phụ thuộc vào độ võng f hệ thống treo sau (KG) Từ ta có: D2 d D p2b = p1b ữ+ ( Q 'a + K x f ) ữ 4 Trong đó: Qa Lực ép lò xo vào piston vi sai điểm a f2 Độ biến dạng điểm b so với điểm a hệ thống treo cầu sau d2 3,14.2,52 FLXa ' = p1a ' = 21,2 = 104( KG ) 4 Biến đổi thay vào phơng trình ta có: D2 = p1b d p2b p1b ( Q 'a + K x f x ) 104 + 2,13.33,9 ) 104,3.2,52 ( = 71,3 104,3 d' D d = 12,95 D = 3, (cm) Trên đỉnh piston vi sai có kết cấu làm ụ tỳ hạn chế có đờng kính mm, để đảm bảo diện tích tiếp xúc ta tăng kích thớc đờng kính D lên giá trị: Dx2 D 0,52 = + 4 Dx = D + 0,52 = 3, 62 + 0,52 = 3, 63 Kiểm tra đặc tính điều chỉnh điều hoà áp lực phanh: - 94 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 Khi lập dờng đặc tính điều chỉnh ta cố gắng làm cho đờng gần đờng đặc tính lý tởng tốt Ta tính cho xe đầy tải xe không tải sai số nằm giới hạn cho phép = ữ 8% Để kiểm tra trùng đờng đặc tính lý tởng khoảng ab đờng đặc tính điều chỉnh ta phải xác định đợc tung độ điểm b Theo công thức: 1, 27(Qa' K x f3 ) D2 d ' '' p2b = p1b + 2 D D Trong đó: Qa Lực ép lò xo vào piston vi sai điểm a f3 - Độ biến dạng hệ thống treo D - Đờng kính piston vi sai d Đờng kính cổ piston vi sai p1b áp suất đờng ống cấu phanh trớc b phù hợp với đặc tính điều chỉnh Kx - Thông số kết cấu điều hoà Thay giá trị vào ta có: p2'' b = 1, 27 ( 104 2,13.46,5 ) 3, 632 2,52 66,9 + = 35, 65 3, 63 3, 632 Trên đồ thị đặc tính điều chỉnh trị số áp suất cấu phanh cầu sau xe không tải vị trí b=35,7 KG/cm Sự không trùng đờng đặc tính lý tởng đặc tính điều chỉnh thực tế là: 35, 35, 65 100% = 0,14% 35, 65 So sánh thấy ta thấy 0,14% < ữ 8% Vậy sai số nằm giới hạn cho phép - 95 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 - 96 - [...]... các má phanh là F ta có: a Với cơ cấu phanh sau: m F1 = 0i rt bi i =1 Với: m số lợng má phanh, m = 4 oi góc ôm của má phanh thứ i rt bán kính trống phanh, rt = 130 (mm) bi chiều rộng má phanh thứ i, qua đo đạc xe tham khảo ta có bs= 50 (mm); bt= 50 (mm) Do đó: F1 = 2.130.50(2 + 1,92) = 50960( mm 2 ) = 509, 6(cm 2 ) b Với cơ cấu phanh sau: F 2 : Diện tích toàn bộ của các má phanh ở cơ cấu phanh. .. bền Phần II: Thiết kế trợ lực phanh 1 Các phơng án trợ lực khi thiết kế: - 59 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 Hiện nay trên các ôtô hiện đại ngời ta thiết kế cải tiến nhiều hệ thống điều khiển, để giảm nhẹ cờng độ lao động cho ngời lái, để ngời lái ít mắc những sai phạm kỹ thuật, đảm bảo đợc an toàn chuyển động, ít xẩy ra tai nạn giao thông nh thiết kế cờng hoá lái cờng hoá phanh, bộ chống... dụng bộ cờng hoá kiểu này Kết luận: Trong 4 phơng án trợ lực nói trên, phơng án nào cũng đảm bảo đợc quan hệ tỷ lệ giữa lực tác dụng lên bàn đạp và lực phanh, nh vậy là đã đảm bảo đợc yêu cầu trớc tiên đối với bộ trợ lực Vấn đề còn lại là ta phải chọn ra một phơng án phù hợp với bố trí trên xe và đạt hiệu quả về kinh tế Trên thực tế, hệ thống phanh đợc thiết kế cho xe Minibus 16 chỗ có kích thớc ở trên... xilanh bánh xe) Khi nhả bàn đạp phanh, piston 10 và ống 11 đợc lò xo kéo sang trái trở về vị trí ban đầu, van 9 đợc đóng lại, khi đó áp suất cao đi qua ống 11 và xả ra ngoài không khí Toàn bộ hệ thống phanh ở trạng thái không làm việc u điểm: Lực cờng hoá lớn vì áp suất khí nén có thể từ 5 7 KG/cm2 Nhợc điểm: Số lợng các cụm trong hệ thống phanh nhiều, kết cấu phức tạp Đối với các loại xe không lắp... có ứng suất max, guốc phanh chế tạo bằng Thép 40 có: [ ] = 4000KG / cm 2 k So sánh thấy: th (2) < [ k ] vậy là thỏa mãn bền 3.2 Tính bền trống phanh: áp suất trong trống phanh tính theo công thức: M 'p R1' r0' q= = à b.rt 2 0 à.b.rt 2 0 Với: M p' mômen phanh do guốc phanh trớc sinh ra, M p' = 68 (KGm) à - hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh, à = 0,3 b - chiều rộng má phanh, b = 50 (mm) =... 17209,5 cos120 168 33,4 (N) Tại điểm B: = 60 ; 0 + 0= 790 NZ2 = - 3578cos6 - 168 33,4sin6 - 5318 (N) QY2 = 3578sin6 - 168 33,4 cos6 - 163 67,2 (N) MU2 = - 168 33,4 ì 0,1sin790 + 3578 ì 0,1 (1 cos790) -1362,9 (Nm) Tại điểm C: = 0 ; C = 0 NZ2 = - 168 33,4 sin6 - 3578cos6 - 5318 (N) QY2 = - 168 33,4 cos6 + 3578sin6 - 163 67,2 (N) MU2 = 0 Sau khi tính đợc các giá trị trên ta lập bảng sau: - 52 -... của má phanh [ ] = 1(mm); a - khoảng cách từ tâm trống đến điểm đặt lực P, a = 105 (mm); c- Khoảng cách từ tâm trống phanh đến chốt cố định của má phanh, c = 100 (mm) - 45 - Đồ án tốt nghiệp x2 = Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 2(105 + 100)( 0,25 + 1) 5,13(mm) 100 Cơ cấu phanh trớc là phanh đĩa, khe hở giữa má phanh và đĩa phanh nhỏ nên chọn x1= 1(mm) Hành trình toàn bộ của bàn đạp đối với dẫn động phanh. .. xe thì các lò xo kéo má phanh về vị ban đầu để nhả má phanh tách ra khỏi trống phanh Ưu điểm: Tận dụng đợc độ chênh áp giữa khí trời và đờng ống nạp Bảo đảm đợc quan hệ tỷ lệ giữa lực bàn đạp với lực phanh Nhợc điểm: Kết cấu phức tạp, phải cần thêm xilanh thuỷ lực - 63 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 1.3 Phơng án 3: Hệ thống dẫn động phanh thuỷ lực điều khiển bằng điện tử: ECU Hình 4.3... 14,15(kg ) 2.15.g.c 2.15.9,81.50 Trên thực tế khối lợng các trống phanh và các chi tiết bị nung nóng lớn hơn 14,15(kg) do đó thoả mãn 2 Thiết kế tính toán dẫn động phanh: Sơ đồ dẫn động phanh: - 43 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 Nhiệm vụ của quá trình tính toán dẫn động phanh thủy lực bao gồm việc xác định các thông số cơ bản của nó: đờng kính xi lanh công tác, đờng kính xi lanh chính,... - 163 67,2 - 163 67,2 MU2(Nm) -1362,9 0 Lực và mô men NZ2(N) Căn cứ vào các bảng trên ta vẽ đợc biểu đồ nội lực tác dụng lên guốc phanh và đi tính bền P P Q N P M Tại điểm B có các giá trị là lớn nhất, ta xét tại điểm này Xác định ứng suất tại 3 điểm 1, 2, 3 trên tiết diện hình chữ T của guốc phanh Các số liệu tại điểm B: - 53 - Đồ án tốt nghiệp Phạm Hoàng Long - Ôtô K45 NZ2 = - 5318 (N) ; QY2 = - 163 67,2