TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH ÔTÔ

Thiết kế hệ thống phanh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG BỘ MƠN ƠTƠ & MÁY CƠNG TRÌNH == TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH ÔTÔ Sinh viên thực : Bùi Khắc Điệp Lớp sinh hoạt : 14C4A Nhóm : Nh.17 Giảng viên hướng dẫn : TS.Nguyễn Hoàng Việt Đà Nẵng - 2018 Thiết kế hệ thống phanh Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng, yêu cầu hệ thống phanh 1.1.1 Công dụng 1.1.2 Yêu cầu .2 1.2 Phân loại 1.2.1 Cơ cấu phanh 1.2.2 Dẫn động phanh 15 Chương 2: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KÊ HỆ THỐNG PHANH CHÍNH TRÊN ÔTÔ 15 2.1 Tính tốn cấu phanh 15 2.1.1 Tính momen phanh yêu cầu cấu phanh .15 2.1.2 Hệ số phân bố lực phanh trục bánh xe: .18 2.1.3 Phân tích chọn kiểu, loại cho hệ thống phanh tô thiết kế 18 2.2 Thiết kế hệ thống phanh Error! Bookmark not defined 2.2.1 Momen phanh cấu phanh cầu trước sinh lực ép yêu cầu 23 2.2.2 Momen phanh sinh cầu sau lực ép yêu cầu Error! Bookmark not defined 2.2.3 Tính tốn xác định bề rộng má phanh 23 2.2.4 Tính tốn kiểm tra thơng số liên quan khác cấu phanh 24 2.3 Kiểm tra độ bền chi tiết Error! Bookmark not defined 2.3.1 Các bulong ghép trống Error! Bookmark not defined 2.3.2 Các đầu tỳ guốc, chốt quay 28 Chương Tính tốn dẫn động phanh Error! Bookmark not defined 3.1 Hành trình dịch chuyển đầu guốc di động Error! Bookmark not defined 3.2 Hành trình dịch chuyển cần đẩy bầu phanh .27 3.3 Lực đẩy yêu cầu phanh 27 3.4 Đường kính bầu phanh 28 3.5 Thể tích bình chứa khí nén số lượng bình chứa khí nén 28 Thiết kế hệ thống phanh Chương MÔ TẢ CHI TIẾT KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH THIẾT KẾ 32 4.1 Các phận cấu phanh 32 4.1.1 Bộ phận chức 32 4.1.2 Bộ phận tạo lực .33 4.1.3 Bộ phận điều chỉnh khe hở .35 4.2 Cơ cấu dẫn động 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 40 Thiết kế hệ thống phanh LỜI NÓI ĐẦU Trong năm trở lại ngành cơng nghiệp Ơ tơ nước ta có nhiều phát triển vượt bậc, Ơ tơ khơng xa lạ với Để đáp ứng nhu cầu xã hội thời kì hội nhập, việc đào tạo bậc kỹ sư, thợ máy có trình độ tay nghề, có kiến thức vững Ơ tơ nhiệm vụ quan trọng Trong trường Kỹ thuật, Đồ án giúp sinh viên tổng hợp lại kiến thức học, sâu vào việc thiết kế, tính tốn với sinh viên ngành Cơ khí Động Lực Đồ án Ơ tơ Đồ án quan trọng Là sinh viên ngành khí động lực, sau học học phần Hệ thống truyền lực ơtơ, Hệ thống phanh… việc tìm hiểu, nghiên cứu, tính tốn thiết kế phận, cụm máy, chi tiết xe thiết thực bổ ích Để giúp sinh viên rèn luyện kỹ tìm hiểu thơng tin, củng cố, ứng dụng lý thuyết vào thực tế bước đầu làm quen với việc nghiên cứu, thiết kế chi tiết cụm chi tiết ôtô, sinh viên nhận Đồ án Ơtơ Trong khn khổ nhiệm vụ giao, em xin trình bày nhiệm vụ Tính tốn thiết kế hệ thống phanh xe tải Em xin cảm ơn hướng dẫn nhiệt tình thầy TS Nguyễn Hồng Việt Dưới giúp đỡ, bảo thầy cố gắng, nổ lực thân, em hoàn thành nhiệm vụ khoảng thời gian quy định Tuy nhiên, kiến thức hiểu biết có hạn, điều kiện tham khảo thực tế chưa có nhiều nên đồ án khơng thể khơng có sai sót, nhầm lẫn Do vậy, em mong thầy thông cảm bảo thêm để em hoàn thiện trình học tập cơng tác sau Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực Bùi Khắc Điệp Chương Thiết kế hệ thống phanh TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng, yêu cầu hệ thống phanh 1.1.1 Công dụng Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ô tô dừng hẳn đến tốc độ cần thiết Ngồi ra, hệ thống phanh có nhiệm vụ giữ tơ đứng yên chỗ mặt dốc nghiêng Hệ thống phanh đảm bảo cho tơ chuyển động an tồn chế độ làm việc 1.1.2 Yêu cầu Hệ thống phanh cần đảm bảo yêu cầu sau: - Làm việc bền vững, tin cậy - Hệ thống phanh có hiệu phanh cao phanh đột ngột với cường độ lớn - Phanh êm dịu trường hợp khác nhau, đảm bảo tiện nghi an tồn cho hành khách hàng hóa - Giữ cho ô tô đứng yên cần thiết, thời gian khơng hạn chế - Đảm bảo tính ổn định điều khiển ô tô phanh - Không có tượng tự phanh bánh xe dịch chuyển thẳng đứng quay vòng - Hệ số ma sát má phanh trống phanh cao ổn định điều kiện sử dụng - Khả thoát nhiệt tốt - Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực cần thiết để tác dụng lên bàn đạp hay bàn điều khiển nhỏ Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trường hợp, hệ thống phanh ô tô phải có tối thiểu ba loại loại phanh: - Phanh làm việc: Là phanh chính, sử dụng thường xuyên tất chế độ chuyển động, thường điều khiển bàn đạp, gọi phanh chân - Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô trường hợp phanh bị hỏng - Phanh dừng: Dùng để giữ ô tô đứng yên chỗ dừng xe hay không làm việc, điều khiển tay đòn nên gọi phanh tay Thiết kế hệ thống phanh Ngồi ra, tơ tải trọng lớn (xe tải có tải trọng tồn lớn 12 tấn, xe khách có trọng lượng tồn tấn) làm việc vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống dốc dài, phải sử phanh chậm dần Các loại phanh có phận kiêm nhiệm chức chúng phải có hai phận độc lập là: điều khiển dẫn động 1.2 Phân loại - Theo vị trí bố trí, cấu phanh phân chia loại: Phanh bánh xe phanh truyền lực - Theo dạng phận tiến hành phanh (phần tử ma sát) phanh chia ra: Phanh trống guốc, phanh đĩa phanh dải (phanh dải thường sử dụng máy kéo) - Theo loại dẫn động, phanh chia ra: Phanh khí, phanh thủy lực, phanh khí nén phanh liên hợp (kết hợp loại khác nhau) 1.2.1 Cơ cấu phanh 1.2.1.1 Loại trống guốc Cơ cấu phanh trống guốc cấu phanh sử dụng phổ biến Cơ cấu phanh có cấu tạo gồm: - Trống phanh: trống quay hình trụ gắn với moay-ơ bánh xe - Các guốc phanh: bề mặt gắn ma sát hay gọi má phanh - Mâm phanh: đĩa cố định bắt chặt vào dầm cầu, nơi lắp đặt định vị hầu hết phận khác cấu phanh - Cơ cấu ép: phanh, cấu ép người lái điều khiển thông qua dẫn động ép bề mặt ma sát guốc tỳ vào mặt trống phanh tạo nên lực ma sát phanh bánh xe lại - Bộ phận điều chỉnh khe hở xả khí: phận có cấu phanh dẫn động thủy lực Có nhiều sơ đồ để kết nối phần tử cấu phanh Các sơ đồ khác về: - Dạng số lượng cấu ép - Số bậc tự guốc phanh - Đặc điểm tác dụng tương hỗ guốc với trống, guốc với cấu ép Vì có khác nên dẫn đến khác về: Thiết kế hệ thống phanh - Hiệu phanh, làm việc - Đặc điểm mài mòn bề mặt ma sát guốc - Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục bánh xe - Mức độ phức tạp kết cấu a, Cơ cấu phanh trống guốc loại tang trống( Ép xi lanh kép): 1, Má phanh 2, Guốc phanh 3, Chốt lệch tâm 4, Lò xo hồi vị 5, Xi lanh kép 6, Piston Hình 1.1: Cơ cấu phanh trống guốc ép xi lanh kép Đây loại cấu phanh tang trống đơn giản nhất, có tính đối xứng qua mặt phẳng đối xứng thẳng đứng phương diện kết cấu + Ưu điểm: - Đối xứng kết cấu - Có tính thuận - Thay đổi cấu trúc để tang momen phanh kích thước phanh khơng đổi + Nhược điểm: - Kết cấu phức tạp, nhiều chi tiết - Độ nhạy kém, khe hở lớn - Momen tác dụng lên hai guốc khác Thiết kế hệ thống phanh b, Cơ cấu phanh trống guốc loại 2: 1, Má phanh 2, Guốc phanh 3, Chốt lệch tâm 4, Lò xo hồi vị 5, Xi lanh đơn 6, Piston Hình 1.2: Cơ cấu phanh trống guốc ép xi lanh đơn Kết quả: Hiệu phanh cao ln có guốc tự siết + Nhược điểm : - Khơng điều chỉnh khe hở hai guốc tự di chuyển trình phanh Sau thời gian má phanh mòn, khe hở tăng lên dẫn đến hiệu thấp c, Cơ cấu phanh trống guốc loại cam ép 1, Má phanh 2, Guốc phanh 3, Điểm tỳ cố định 4, Cam ép 5, Lò xo hồi vị Hình 1.3: Cơ cấu phanh trống guốc loại cam ép + Hai guốc sử dụng chung cam ép kiểu hành trình nâng để tạo lực ép cho hai guốc + Hai guốc có tâm quay điểm tỳ bố trí phía d, Cơ cấu phanh trống guốc loại cường hóa: Thiết kế hệ thống phanh Hình 1.4: Cơ cấu phanh trống guốc loại cường hóa 1, Má phanh.; 2, Guốc phanh.; 3, Lò xo hồi vị.; 4, Thanh cường hóa; 5, Piston.; 6, Xi lanh.; 7, Lò xo tỳ piston - Đây loại cấu phanh kiểu tang trống đặc biệt, có tính đối xứng phương diện kết cấu qua mặt phẳng đối xứng Cơ cấu phanh loại có đặc điểm sau: + Đầu hai guốc sử dụng chung xy lanh kép để tạo lực ép cho hai guốc + Đầu hai guốc nối với cường hóa tùy động + Mỗi guốc cấu phanh có thêm tâm quay tùy động bố trí phía với xy lanh kép + Momen ma sát tang trống tạo guốc phanh có giá trị tăng lên đáng kể nhờ guốc cường hóa cho guốc 1.2.1.2 Loại đĩa Cơ cấu phanh loại đĩa thường sử dụng ô tô du lịch (chủ yếu bánh trước) Gần đây, loại bắt đầu sử dụng số loại ô tô vận tải chở khách Phanh đĩa có loại: kín, hở, đĩa, nhiều đĩa loại vỏ quay Đĩa đĩa đặc, đĩa xẻ rãnh thơng gió, đĩa lớp kim loại hay ghép hai kim loại với Trên ô tô chủ yếu dùng loại đĩa quay dạng hở, dùng loại vỏ quay Thiết kế hệ thống phanh Hình 1.5: Sơ đồ ngun lí phanh đĩa [1] Cơ cấu phanh đĩa cấu tạo gồm: - Đĩa phanh - Má kẹp - Các xy-lanh lực - Các thân má phanh - Tấm ma sát 1, Má phanh 2, Má kẹp 3, Piston 4, Vòng làm kín 5, Đĩa phanh Hình 1.6: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa (loại má kẹp cố định) + Để khắc phục dùng kiểu má kẹp tuỳ động Má kẹp làm tách rời hay liền với xi lanh bánh xe trượt chốt dẫn hướng cố định Kết cấu có độ cứng vững thấp Khi chốt dẫn hướng bị biến dạng, mòn rỉ làm cho má phanh mòn khơng đều, hiệu qủa phanh giảm gây rung động Tuy có xi lanh thủy lực với chiều dài lớn gấp đôi, nên điều kiện làm mát tốt hơn, dầu phanh nóng hơn, nhiệt độ làm việc giảm 30  50 oC Ngồi cho phép dịch sâu cấu phanh vào bánh xe Nhờ giảm cánh tay đòn tác dụng lực cản lăn trụ quay đứng bánh xe dẫn hướng Thiết kế hệ thống phanh Áp suất làm việc bề mặt ma sát chọn dù nhỏ so với giá trị giới hạn q  1, 65.106[N/m2 ]  [q]  1,  2.0 [MN/m2]  Đối với phanh trước bề rộng má phanh sau: ( M p1  3667, 226[N m]) b 3667, 226.180 1,65.106.0,3.0,182.(135  20).3,14  0,115[m] (2.32) Chọn bề rộng má phanh cấu phanh trước b = 0,13 [m] = 130[mm]  Đối với phanh sau bề rộng má phanh sau: ( M p1  4345,09[N m]) b 4345,09.180 1,65.106.0,3.0,192.(135  25).3,14  0,126[m] (2.33) Chọn bề rộng má phanh cấu phanh trước b = 0,135 [m] = 135[mm] 2.2.3 Tính tốn kiểm tra thông số liên quan khác cấu phanh 2.2.3.1 Tính tốn kiểm tra cơng trượt riêng - Kích thước má phanh khơng xác định theo tiêu chí áp suất làm việc phải nhỏ áp suất cho phép [q] nêu nhằm đảm bảo tuổi thọ cho má phanh, mà xác định theo tiêu chí cơng ma sát trượt riêng nhằm đảm bảo cho má phanh làm việc thời gian lâu dài Bởi với áp suất làm việc má phanh trình phanh tốc độ xe tải bắt đầu phanh lớn má phanh mau mòn - Theo định nghĩa cơng ma sát trượt riêng cơng ma sát trượt má phanh q trình phanh tính đơn vị diện tích làm việc má phanh Giả sử công ma sát trượt L trình phanh thu tồn động tô bắt đầu phanh với vận tốc v1 ô tô dừng hẳn (v2=0), tức là: ma (v12  v22 ) Ga v12  L= 2g (2.34) - Trong đó: ma khối lượng tồn ô tô đầy tải phanh; Ga trọng lượng tồn tơ [N]; v1 tốc độ ô tô bắt đầu phanh [m/s]; g gia tốc trọng trường (g = 9,81 [m/s2]) - Tổng diện tích làm việc tất má phanh xác định: A  bt rtt   '2   '1 .4  bs rts  2  1 .4 +b Thế số biết ,ta có 24 (2.35) Thiết kế hệ thống phanh A  0,13.0,18.135  25.4   0,135.0,19.(135  25).4   0,385 [m2 ] 180 180 Suy công trượt riêng : Ga v12 L Lr   A 2.g.A (2.36) Trị số cơng ma sát riêng tính theo công thức bắt đầu phanh với tốc độ trung bình tốc độ cực đại (v1 = 0,5.vmax) xe dừng hẳn (v2 = 0) phải nằm giới hạn cho phép [Lr] =  [MJ/m2] ô tô tải Với vmax = 110[km/h] = 30,556[m/s], suy ra:v1 Suy : Lr = 0,5.vmax = 15,278 [ m/s ] 12100.9,81.15,2782   MJ    3,667   m  2.9,81.0,385 (2.37) + [ Lr ]= ÷7 [MJ/m2] oto tải + [ Lr ]= ÷ 15 [MJ/m2] oto du lịch Vậy Lr < [ Lr ] thỏa mãn u cầ 2.2.3.2 Tính tốn kiểm tra nhiệt độ hình thành cấu phanh Trong q trình phanh, động tơ bị tiêu tán công ma sát trượt biến thành nhiệt làm nung nóng má phanh-trống phanh phần truyền mơi trường khơng khí Tuy nhiên phanh ngặt thời gian ngắn nhiệt sinh không kịp truyền mơi trường khơng khí truyền khơng đáng kể nên tính tốn thiết kế, để an tồn nhiệt, xem tang trống nhận hết nhiệt trình phanh Vậy ta có phương trình cân nhiệt sau :   ma v12  v22 Lr   mp C.T (2.38) Trong đó: mp : tổng khối lượng tang trống C : nhiệt dung riêng vật liệu làm tang trống ( vật liệu làm tang trống théphoặc gang nên C  500 ( J/kg ) 25 Thiết kế hệ thống phanh T : độ tăng nhiệt độ tang trống ( độ tăng nhiệt độ tang trống phanh với tốc độ ô tô v1 = 8,33 (m/s) dừng hẳn ( v2 = 0) không vượt 150 Khi phanh ngặt với tốc độ trung bình nửa tốc độ cực đại độ tăng nhiệt độ không vượt 1250 + Tính kiểm tra độ tăng nhiệt độ phanh với vận tốc v = 8,33 ( m/s ) Suy khối lượng tổng cộng trống phanh phải đủ lớn để tăng nhiệt độ không 100 phanh với vận tốc v = 8,33 (m/s) mp  ma v12 2.C.T  12100.8,332 2.500.[10o ]  83,961 [Kg ] (2.39) + Tính kiểm tra độ tăng nhiệt độ phanh với vận tốc v = 0,5.vmax Suy khối lượng tổng cộng trống phanh phải đủ lớn để tăng nhiệt độ không 1000 phanh với vận tốc v = 16,67 (m/s) mp  ma v12 2.C.T  12100.15, 2782 2.500.[1000 ]  28, 243 [Kg ] (2.40) Như để đảm bảo điều kiện bền nhiệt, khối lượng trống phanh xe tải phải : mt  83,961  20,99[Kg]  21[Kg] (2.41) Xác định bề dày tang trống từ công thức khối lượng trống phanh sau: mt   [(rt   )2  rt ].(b   ). (2.42) Trong đó: rt : bán kính trung bình tang trống,[m] b: chiều rộng má phanh, [m]  : khối lượng riêng vật liệu làm tang trống Với vật liệu thép gang =7800[Kg/m3] Với số liệu cho phương pháp tính gần ta xác định bề dày  tang trống :   16,6  mm  chọn   17  mm  26 Thiết kế hệ thống phanh Chương 3: Tính tốn dẫn động phanh 3.1 Hành trình dịch chuyển đầu guốc di động Trong truyền động phanh khí nén cấu phanh kiểu tang trống, với cấu ép để tạo lực ép tác dụng lên guốc phanh nhờ cam ép khí Hành trình dịch chuyển đầu guốc di động, x [mm] xác định theo công thức sau: x (o  m )(h1  h ) h2 (3.1) Trong đó: δ0 – khe hở hướng kính trung bình má phanh trống phanh (δ0 điều chỉnh theo kinh nghiệm từ 0,5  0,6 [mm]) δm – độ mòn hướng kính cho phép má phanh tang trống (khi lượng mòn hướng kính đạt giá trị cho phép nằm khoảng 1÷1,2[mm] hành trình bàn đạp đạt giá trị cực đại cho phép [Sbd] mà cần phải điều chỉnh lại khe hở hướng kích trung bình δ0 Chọn δ0 = 0,5[mm] δm = 1[mm] với h1 = h2 = 144 [mm] ta có: x (0,5  1)(144  144)  [mm] 144 (3.2) 3.2 Hành trình dịch chuyển cần đẩy bầu phanh Giá trị dịch chuyển đầu guốc di động thực nhờ hành trình nâng cam ép Hiện góc quay trục cam tương ứng với hành trình dịch chuyển x (hành trình nâng cam) nằm khoảng 510o Chọn q = 5o Tương ứng với góc quay hành trình dịch chuyển cần đẩy bầu phanh hb [mm] xác định h b  lq q (3.3) Trong lq chiều dài cánh tay đòn dẫn động cam ép.Trong thiết kế chiều dài cánh tay đòn quay cam ép co thể lấy vào khoảng 110  150[mm] Thế số ta có hành trình dịch chuyển bầu phanh trước với lq = 135[mm] hbt  130.5.3,14 /180  11,345[mm] + Hành trình dịch chuyển bầu phanh sau với lq = 140[mm] 27 (3.3a) Thiết kế hệ thống phanh hb  140.5.3,14 /180  12,217[mm] (3.3b) 3.3 Lực đẩy yêu cầu phanh Lực đẩy yêu cầu bầu phanh Pb cấu phanh khí nén xác định từ lực ép yêu cầu tương ứng cam ép P1 P2 sau : (P  P ).r Pb  k lk (3.4) Trong đó: P1 P2 lực ép yêu cầu cam ép hai guốc phanh rk - bán kính vòng tròn sở cam ép (rk=3040 [mm]) + Đối với cấu phanh trước: Với rk = 35 [mm] (P  P ).r (18060, 239  41107,736).35 Pb1  k   7669,92 [N] lk 135 (3.5) + Đối với cấu phanh sau: (P  P ).r (20405,731  46676,38).35 Pb2  k   8385, 26 [N] lk 140 (3.6) 3.4 Đường kính bầu phanh Đường kính bầu phanh Db cấu phanh khí nén xác định từ lực đẩy yêu cầu bầu phanh Pb xác định Db  4.Pb .pkn (3.7) Trong pkn áp suất khí nén cung cấp vào bầu phanh phanh khẩn cấp Khi phanh với lực phanh lớn áp suất khí nén trong bầu phanh nằm khoảng 0,550,75[MN/m2] Chọn pkn = 0,6[MN/m2] ta có: + Đường kính bầu phanh trước (Pb = 7669,92[N] ) Db1  4.7669,92 .0,6.106  0,128[m] (3.7b) + Đường kính bầu phanh sau (Pb = 8385,26[N] ) Db1  4.8385, 26 .0,6.106  0,133[m] (3.7b) 3.5 Thể tích bình chứa khí nén số lượng bình chứa khí nén 28 Thiết kế hệ thống phanh Thể tích bình chứa cần phải chọn với lượng dự trử đủ lớn để giảm tải cho máy nén, đảm bảo cho phải làm việc có tải khoảng 10% đến 30% thời gian chuyển động tơ, thời gian lại máy nén làm việc không tải để tăng tuổi thọ Điều kiện cụ thể hóa điều kiện sau: Tổng thể tích bình chứa cần phải chọn để đảm bảo sau tám lần đạp phanh liên tục, áp suất khí nén khong giảm xuống thấp áp suất đạt lần đạp phanh thứ nhất, tức là: p9  0,5p1 (3.8) Áp dụng phương trình trạng thái p.V  mRT = const cho hệ thống dẫn động khí nén, viết: p1(Vbc  Vt )  po Vbc p (Vbc  Vt )  p1 Vbc  p o Vbc ……………………………  Vbc  p n  po    Vbc  Vt  n ( 3.9) Trong đó: p n - áp suất hệ thống phanh lần thứ n p - áp suất tính tốn Vt - tống thể tích cần phải nạp khí nén toàn dẫn động lần phanh Vt  Vb  Vdo với Vb dung tích bầu phanh, Vdo dung tích đường ống dẫn từ bình chứa qua van điều khiển đến bầu phanh Giải phương trình (3.7) theo điều kiện (3.6) với n = n = 9, ta xác định tổng thể tích bình chứa : Vbc  Vt p  8    p9   Vt 28   11,05Vt (3.10) Khi tính tốn lấy tròn Vbc  12Vt Với dung tích Vt xác định gần sau :  D  Db22 .dod b1 Vt  2. h b1.n1  h b2 n   L   4   29 (3.11) Thiết kế hệ thống phanh Với L∑ = KL.(L0 + [n1 + n2].B0) Trong đó: Vbc - Dung tích bình chứa Db1 , Db2 - đường kính bầu phanh h b1 , h b2 - hành trình dịch chuyển cần đẩy L - tổng chiều dài tổng cộng tất đoạn đường ống dẫn khí nén Lo - chiều dài sở ôtô Bo - chiều rộng sở ôtô hg = (0,60,8).B0 => B0 = hg/(0,60,8) =1200/(0,60,8) = 1500 2000 [mm] Chọn Bo=1800 [mm] = 1,8[m] dod - đường kính ống dẫn dod = 10[mm] KL- hệ số tính tốn đến phần chiều dài hiệu chỉnh tăng lên phải nối bình chứa đến tổng van phân phối, nối từ đầu cuối ống, vị trí bánh xe xuống bầu phanh (KL =  4, chọn KL = 4) Các thông số n1 n2 tương ứng số trục bánh xe trước/sau, xe thiết kế có trục trước trục sau nên n1=n2=1 Theo công thức ta có được: L∑= 4.[ 3,5 + (1+1).1,8] = 28,4 [m] Thế kết quả, Db1 = 0,128 [m]; Db2 = 0,133 [m]; hb = 11,34 [mm], hb = 12,217 [mm] ta :  D  Db22 .dod b1 Vt  2. h b1.n1  h b2 n   L   4    .0,1282 .0,1332 .0,012 3 3  Vt  2. 11,34  12,217 1  28,4   4   = 2,31.10-3 [m3] = 2,31 [lít] (3.12) Sau tính tổng dung tích khí cần cung cấp cho lần phanh ta suy tổng dung tích bình chứa thứ cấp phải có là: Vbc = 12.Vt= 12.2,31= 27,72 [lít] Bình chứa khí nén chuẩn có dung tích Vch= 20 (lít) Vậy số lượng bình chứa cần thiết xác định 30 (3.13) Thiết kế hệ thống phanh nc  vc 27,72   1,38 vch 20 (3.14) Làm tròn ta chọn nc = bình Trong thực tế cần thêm bình chứa trước van bảo vệ Vì hệ thống phanh khí nén cần bình chứa 31 Chương Thiết kế hệ thống phanh MÔ TẢ CHI TIẾT KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH THIẾT KẾ 4.1 Các phận cấu phanh 4.1.1 Bộ phận chức - Bộ phận chức có nhiệm vụ thực q trình phanh Bằng cách cho guốc phanh trống phanh tiếp xúc với - Bộ phận chức gồm chi tiết chính: + Guốc phanh; + Má phanh; + Trống phanh Hình 4.1 Cơ cấu phanh 1-Má phanh; 2- Đinh tán; 3- Guốc phanh; 4- Cam ép; 5- Con lăn; 6- Lò xo hồi vị 4.1.1.1 Má phanh - Má phanh làm từ vật liệu tổng hợp, với thành phần amiang Trong trình làm việc má phanh ma sát liên tục với trống phanh Sẽ sinh nhiệt lớn nhanh mòn cho má phanh Với tính chất chiệu nhiệt tốt, độ mài mòn Do đó, thành phần vật liệu làm má phanh amiang vật liệu vơ quan trọng - Trong tính tốn thiết kế cho má phanh Ta tính bề rộng má phanh Theo kết tính tốn bề rộng má phanh bt = 130 [mm], bs = 135[mm] 32 Thiết kế hệ thống phanh 4.1.1.2 Guốc phanh - Guốc phanh làm từ vật liệu gang xám Với đặc điểm có giá thành rẻ dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350°C) khơng đòi hỏi khắt khe tạp chất Với điều kiện làm việc guốc phanh, việc sử dụng gang xám làm vật liệu phù hợp 4.1.1.3 Trống phanh - Trống phanh phải có bề mặt cứng để chịu mài mòn, có độ bền vật liệu tốt Những phần trống phanh làm từ vật liệu khác Phần làm thép dập, phần vành bề mặt ma sát làm gang xám 4.1.2 Bộ phận tạo lực - Bộ phận tạo lực có nhiệm vụ tạo lực đẩy, từ làm cho guốc phanh ép chặt vào tang trống tạo lực phanh giúp xe đứng lại - Bộ phận tạo lực có chi tiết : + Tổng van phân phối; + Cam ép 4.1.2.1 Tổng van phân phối - Tổng van phân phối dung để điều khiển lưu lượng khí nén từ bình chứa đến phận chấp hành( bầu phanh) Ta chọn tổng van hai ngắn nối tiếp 33 Thiết kế hệ thống phanh Hình 4.2 Tổng van phân phối ngăn bố trí song song A, Đầu vào bầu phanh sau; B, Đầu vào từ bình chưa; C, Đầu bầu phanh trước; D, Đầu bầu phanh sau 4.1.2.2 Cam ép - Cam ép có nhiệm vụ tạo lực đẩy tác động vào guốc phanh, sau tác dụng vào trống phanh để thực trình phanh Cam ép làm từ vật liệu hợp kim có độ bền độ cứng cao Trong trình làm việc, cam ép phải tạo lực đẩy đủ lớn để guốc phanh tác dụng vào trống phanh, yêu cầu phải có độ bền độ cứng vững cao Hình 4.3 Cam ép 34 Thiết kế hệ thống phanh 4.1.3 Bộ phận điều chỉnh khe hở - Bộ phận điều chỉnh khe hở có nhiệm vụ điều chỉnh lại khe hở trống phanh má phanh, làm cho hành trình tự khơng q lớn Ảnh hưởng đến hiệu phanh - Bộ phận gồm chi tiết : + Dùng chốt với bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở + Bộ điều chỉnh khe hở theo hành trình tự guốc phanh 4.1.3.1 Chốt với bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở Hình 4.4 Cơ cấu điều chỉnh khe hở 1- Chốt quay; 2- Đi guốc phanh; 3- Vít điều chỉnh khe hở dưới; 4- Bạc lệch tâm 4.1.3.2 Bộ điều chỉnh khe hở theo hành trình tự guốc phanh - Cần điều chỉnh tự động dùng để điều chỉnh khe hở trống phanh má phanh Và cấu điều chỉnh tự động điều chỉnh tay - Cần điều chỉnh làm từ vật liệu thép C45 35 Thiết kế hệ thống phanh Hình 4.5 Cơ cấu ép cam 1- Răng vít; 2- Trục vít ;3- Vành răng; 4- Trục cam lệch tâm; 5- Cam ép; 6- Cần nối 4.2 Cơ cấu dẫn động Bầu phanh: Có nhiệm vụ tạo lực lên đòn chỉnh khe hở má phanh thông qua cần đẩy để quay cấu cam phanh xe Theo thơng số e tính tốn thiết kế đường kính bầu phanh trước khơng có mặt bích là: 180 [mm] đường kính bầu phanh sau với lò xo tích là: 180 [mm] Hình 4.6 Bầu phanh trước khơng có mặt bích 1-Đầu nối đường khí nén; 2- Nắp bầu phanh; 3- Màng bầu phanh; 4- Đĩa tỳ; 5- Lò xo hồi vị; 6- Vòng kẹp; 7-Cần đẩy bầu phanh; 8- Thân bầu phanh; 9- Đầu nối cần đẩy đòn cấu ép 36 Thiết kế hệ thống phanh Hình 4.7 Bầu phanh với lò xo tích Đĩa tỳ; 2- Cần đẩy; 3- Piston; 5- Lò xo tích năng; 6- Bulong xả lốc kê; 7- Đệm; 8- Ống thông; 9- Đầu ép; 10- Màng bầu phanh; 11- Thanh nối 37 Thiết kế hệ thống phanh TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] TS.LÊ VĂN TỤY ,(2010), Hướng dẫn tính tốn thiết kế/ kiểm nghiệm hệ thống phanh ơtơ, Giáo trình lưu hành nội Khoa Cơ Khí Giao thơng- trường Đại Học Bách Khoa, Đà Nẵng [2] TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT, (2010), Giáo trình kết cấu, tính tốn thiết kế ơtơ, Giáo trình lưu hành nội Khoa Cơ khí Giao thông – trường Đại học Bách khoa, Đà Nẵng [3] TRẦN HỮU QUẾ-NGUYỄN VĂN CỨ-NGUYỄN VĂN TUẤN Vẽ kỹ thuật khí, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 38 (2008), ... Chương Thiết kế hệ thống phanh TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng, yêu cầu hệ thống phanh 1.1.1 Công dụng Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ô tô dừng hẳn đến tốc độ cần thiết Ngồi ra, hệ thống. .. 14 Thiết kế hệ thống phanh Chương 2: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KÊ HỆ THỐNG PHANH CHÍNH TRÊN ƠTƠ 2.1 Tính tốn cấu phanh - Các thông số ban đầu xe cho bảng 2-1: Bảng 2-1: Thông số ban đầu xe thiết kế Tên... phanh yêu cầu cấu phanh .15 2.1.2 Hệ số phân bố lực phanh trục bánh xe: .18 2.1.3 Phân tích chọn kiểu, loại cho hệ thống phanh ô tô thiết kế 18 2.2 Thiết kế hệ thống phanh Error!