Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn 3

Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn 3

Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K47Chơng III Tính toán hệ thống phanh - -30 Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K471. Giới thiệu về xe Hyundai tham khảoCác đặc điểm cơ bản: Tải trọng tối đa đạt 15,3 tấn. Động cơ: Xe sử dụng loại động cơ diesel D6BR, 6 máy thẳng hàng, đợc bố trí dới buồng lái. Công suất cực đại đạt 188 mã lực (ở số vòng quay 2900 v/ph). Mô men xoắn cực đại đạt 525 N.m (ở số vòng quay 1400 v/ph). Dung tích xi lanh 7.545 cc. Ly hợp: là loại C8W38 ly hợp ma sát khô, một đĩa, điều khiển thủy lực trợ lực khí nén. Hộp số chính: 5 số tiến, 1 số lùi, có đồng tốc từ số 2 đến số 5. Bánh xe: phía trớc đơn, phía sau kép. Hệ thống lái: Với cơ cấu lái trục vít êcu có trợ lực. Hệ thống phanh: Hệ thống phanh thuỷ lực khí nén loại có 2 dòng độc lập.Đặc tính kỹ thuậtChiều dài cơ sở mm 5.700Trọng lợng bản thân KG 7.140Trọng lợng toàn bộ KG 15.305Vận tốc lớn nhất Km/h 99Hộp sốKiểu M8S5 Tỉ số truyền ih1= 6,552; ih2=4,178; ih3= 2,415; ih4= 1,397; ih5= 1,000; il= 6,849.Bánh xePhía trớc đơn, phía sau képCỡ lốpTrớc: 10,00 20Sau: 10,00 20Hệ thống láiLoại Trục vít - Êcu bi có trợ lực - -31 Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K47Tỉ số truyền 22,4PhanhPhanh chính, loại Thủy khí kết hợp, dẫn động 2 dòng Phanh trớc: tang trống Phanh sau: tang trốngPhanh tay(loại) Tang trống(tác dụng phía sau hộp số)Thùng nhiên liệu 200lít (200 + 200 lít)Động cơLoại Động cơ Diesel, 4 kì, phun nhiên liệu trực tiếp, làm mát bằng nớc.Số xi lanh 6, đặt thẳng hàngĐờng kính XL ì hành trình PT mm 118 ì 115Dung tích xi lanh cc 7.545Tỉ số nén 17,0 : 1Công suất lớn nhất188PS/2.900v/pMômen xoắn lớn nhất525Nm/1.400v/p2. tính toán hệ thống phanh2.1.tính toán cơ cấu phanh2.1.1.Xác định mô men sinh ra ở các cơ cấu phanh - -32 Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K47GPJabZ ZO1O2Lhg1 2Hình 3.1.Sơ đồ các lực tác dụng lên ôtô khi phanh Lực phanh tại bánh xe đạt đợc giá trị lớn nhất khi bánh xe bắt đầu trợt lết, trong qúa trình trợt mô men phanh không tăng đợc nữa mà thậm chí còn có xu hớng giảm do hệ số bám giảm đi đáng kể khi hiện tợng này xảy ra. Vì vậy, ngời ta thờng tính toán mô men phanh cần thiết tại các bánh xe sao cho tận dụng đợc tối đa khả năng bám của bánh xe với mặt đờng. Với cơ cấu phanh đặt trực tiếp ở tất cả các bánh xe thì mô men phanh tính toán cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh ở cầu trớc là: bxgprbghjLbGM 12.max'+=ở cầu sau là: bxgpraghjLaGM 12.max''=Với: G trọng lợng toàn bộ của ôtô khi đầy tải, G = 15305 (KG); a, b, hg toạ độ trọng tâm của ôtô (mm); - -33 Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K47 ''.GLbG=- trọng lợng tĩnh trên cầu trớc; G= 30%G = 0,3 . 15305 = 4591,5(KG) ''.GLaG=- trọng lợng tĩnh lên cầu sau;G= 70%G = 0,7 . 15305 = 10713,5 (KG) L chiều dài cơ sở của ôtô, L = 5700 (mm) = 5,7 (m); jmax - gia tốc chậm dần cực đại của ôtô khi phanh, khi thiết kế lấy jmax= 5,5 (m/s2); g gia tốc trọng trờng, g = 9,81 (m/s2 ); hệ số bám của bánh xe với mặt đờng khi thiết kế lấy = 0,6; rbx- bán kính làm việc trung bình của bánh xeVới cỡ lốp xe: 254mm 508mm (10 - 20) Bán kính làm việc trung bình của bánh xe: rbx= . (H+d2), ( = 0,93 là hệ số kể đến sự biến dạng của lốp) rbx = 0,93( 254 + 508/2 ) = 472,44 (mm) 0,472 (m).Nếu trờng hợp đã biết trọng lợng của ôtô khi đầy tải phân ra trục truớc là G và trục sau là G thì ta có thể tính toán ngay mômen phanh sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh ở một bánh xe trớc là:bxprGmM .2'1'ì=m1 _ là hệ số phân bố lại tải trọng cầu trớc khi phanh:GGLghjbghjmgg1maxmax111ìì+=ìì+=Với: hg chiều cao trọng tâm của ôtô, lấy hg= 1,1(m) đối với ôtô tải. - -34 Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K47=> 36,1153055,45917,581,91,15,511ìì+=m=> ).(8842).(2,884472,06,025,459136,1'NmmkGMp=ìì=m2 _là hệ số phân bố lại tải trọng cầu sau khi phanh:845,0153055,107137,581,91,15,51112maxmax2ìì=ìì=ìì=GGLghjaghjmggMômen phanh ở bánh xe sau: ).(12819).(9,1281472,06,025,10713845,0''NmmkGMp=ìì= Lu ý: Các công thức và tính toán trên đợc thực hiện khi ta đã chấp nhận một số giả thiết sau: Bỏ qua các lực cản không khí và cản lăn, coi hệ số bám của tất cả các bánh xe nh nhau.2.1.2.Xác định góc () và bán kính () của lực tổng hợp tác dụng lên má phanhGóc (góc tạo bởi trục ox với đờng đi qua tâm O với điểm đặt lực pháp tuyến N ):210212sin2sin22cos2cos=tgVới: 1- góc tính từ tâm chốt quay guốc phanh đến chỗ tán tấm ma sát; 0- góc ôm của tấm ma sát; 2 = 1 + 0. - -35 Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K47Bán kính của lực tổng hợp R (phản lực của trống phanh tác dụng lên má phanh) hay khoảng cách từ tâm O đến điểm đặt lực R đợc xác định theo công thức: ( )( )0210022021sincos2sincoscos2++=trVới: rt bán kính của tang trống (tuỳ theo cỡ lốp xe, vành bánh xe, có thể tham khảo xe tơng tự).Ta chọn rt = 200 (mm).1. Đối với cơ cấu phanh cầu trớca. Má trớc:=+====139)(058,211821'0'1'2'0'1rad=+=6105,0139.2sin21.2sin058,2.2139.2cos21.2cos''tttg( )( )).(44,232118sin13921cos058,2.2118sin058,2139cos21cos200.222'mmt=++=b. Má sau:=+===115)(326,17639'0'1'2'0'1rad=+=11194,0115.2sin39.2sin326,1.2115.2cos39.2cos''sstg - -36 Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K47( )( )).(29,21476sin11539cos326,1.276sin326,1115cos39cos200.222'mms=++=2. Đối với cơ cấu phanh cầu saua. Má trớc:=+===140)(093,212020'0'1''2''0''1rad'505102,0140.2sin20.2sin093,2.2140.2cos20.2cos''''=+=tttg( )( )).(37,233120sin14020cos093,2.2120sin093,2140cos20cos200.222''mmt++=b. Má sau:=+===125)(744,110025'0'1''2''0''1rad'451019,0125.2sin25.2sin744,1.2125.2cos25.2cos''''=+=sstg( )( )).(82,223100sin12525cos744,1.2100sin744,1125cos25cos200.222''mms++=2.1.3.Xác định các lực tác dụng lên guốc phanh bằng phơng pháp họa đồ Guốc phanh phải chịu 3 lực: - -37 Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K47 Lực P do dẫn động sinh ra, cụ thể là do pittông của xi lanh công tác đặt trong cơ cấu phanh tạo ra. Phơng, chiều và điểm đặt của lực này đợc xác định theo kết cấu của cơ cấu phanh. Phản lực U từ chốt phanh tác dụng lên guốc phanh,điểm đặt của lực này đợc coi là đặt tại tâm quay của guốc phanh O1, tuy nhiên phơng chiều và độ lớn thì cha biết . Phản lực R của trống phanh tác dụng lên má phanh. Lực này cha biết cả về điểm đặt, phơng, chiều và độ lớn.Nh vậy cả 3 lực trên đều có những yếu tố cha biết để xác định đợc các lực này ngời ta sử dụng phơng pháp dựng hình hay còn gọi là phơng pháp hoạ đồ lực phanh.1.Xác định góc ở các cơ cấu phanhKhi đã chọn trớc thông các số kết cấu (1, 2, 0, r1) chúng ta tính đợc góc và bán kính nghĩa là xác định đợc hớng và điểm đặt lực N1 (lực N1 hớng vào tâm 0).Lực R1 là lực tổng hợp của N1, và T1.Góc 1 đợc xác định nh sau: à==11NTtg.Với là hệ số ma sát giữa tấm ma sát với tang trống, thờng = 0,3. Nh thế là chúng ta đã xác định đợc góc 1 1641, nghĩa là xác định đợc hớng của R1. Góc 1 của má phanh trớc và má phanh sau đều bằng nhau vì có cùng hệ số ma sát nh nhau.1. Xác định bán kính r0Với R đã biết, mômen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh của một bánh xe sẽ là:( )021020121rRRrRrRMMMppp+=+=+= - -38 Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K47Trong đó bán kính r0 - Là khoảng cách từ tâm O tới phơng của lực R và đợc xác định theo công thức:021ràà=+ Đối với cơ cấu phanh cầu trớc:o Đối với má trớc:).(79,663,013,0.44,2322'0mmrt=+=o Đối với má sau:).(58,613,013,0.29,2142'0mmrs+= Đối với cơ cấu phanh sau:o Đối với má trớc:).(06,673,013,0.37,2332''0mmrt=+=o Đối với má sau:).(32,643,013,0.82,2232''0mmrs+=2. Xây dựng họa đồ lực phanhPhanh dẫn động bằng thủy lực với một xi lanh công tác chung cho cả hai píttông dẫn động các guốc phanh trớc và sau thì các lực tác động bằng nhau:Pt = Ps = PHọa đồ đợc xây dựng cho từng guốc phanh.Các bớc gồm có: - -39 [...]... Rt và Rs và tính tỷ lệ: Rt'' 37 6 ,88 k = '' = 2,4 156,7 Rs ' Rt'' r0''t + Rs'' r0''s = M p' Kết hợp ta có hệ phơngtrình: '' Rt kRs'' = 0 '' '' 0,06706 Rt + 0,06 432 Rs = 1 281 9 '' Rt 2,4 Rs'' = 0 '' Rt 136 576( N ) Giải hệ phơng trình ta đợc: '' Rs 56907( N ) Trên họa đồ ta đo đợc giá trị của Rt = 37 6 ,88 vậy ta có tỷ lệ xích: à= 136 576 36 2,4( N / mm ) 37 6 ,88 Từ họa đồ lực phanh ta đo... t Y' s Hình 3. 2 Họa đồ lực phanh cơ cấu phanh cầu trước Đo trực tiếp các hình trên đoạn Rt và Rs và tính tỷ lệ: Rt' 37 5,24 k= ' = 2 ,37 Rs 1 58, 22 ' ' ' ' ' Rt r0t + Rs r0 s = M p Kết hợp ta có hệ phơng trình: ' Rt kRs' = 0 0,06679 Rt' + 0,061 58 Rs' = 88 42 ' Rt 2 ,37 Rs' = 0 Rt' 9 53 08( N ) Giải hệ phơng trình ta đợc: ' Rs 40214( N ) Trên họa đồ ta đo đợc giá trị của Rt = 37 5,24 vậy ta... đo đạc xe tham khảo ta có bt= 140 (mm); bs= 150 (mm) A = 2 [( ] ) 3, 14 1 18 + 76 0 ì 140 + (120 + 100) ì 150 ì 200 419 7 83 (mm 2 ) = 4197 , 83 (cm 2 ) 180 Công ma sát riêng đợc tính theo công thức: l= G.V02 1 530 5 ì 13 ,89 2 = 35 ,85 ( KGm / cm 2 ) = 3 58, 5( J / cm 2 ) 2 g A 2 ì 9 ,81 ì 4197 , 83 Vậy thỏa mãn điều kiện: l [ l ] = 400 ữ 1000( J / cm 2 ) 2 áp suất trên bề mặt má phanh áp suất trên bề mặt má phanh... (mm) ; Ut= 290,2 (mm) ; Us= 63, 7 (mm) Ta tính đợc các lực còn lại: P = 100 36 2,4 = 36 240 (N); Ut= 290,2 36 2,4 1051 68 (N); - 43 - Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K47 Us= 63, 7ì 36 2,4 23 085 (N) 2.1.4.Kiểm tra hiện tợng tự xiết 1 Đối với guốc trớc của cơ cấu phanh, quan hệ giữa lực Pt và Mp có dạng Mp = à t P ( c cos + a ) c( cos t + à sin t ) à t Biểu thức trên cho thấy, nếu: c( cos t + à... lên pittông khí nén, trên các ôtô tải thông thờng pki=6(KG/cm2) Nh vậy nếu ta chọn trớc đờng kính xi lanh dầu là Dd = 3, 5 (cm) ta sẽ tính đợc đờng kính xi lanh khí: - 48 - Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K47 Dk = Dd pi 100 = 3, 5 ì 14 ,3( cm) pki 6 Vậy lực khí thể cần thiết phải có để cung cấp cho hệ thống phanh là: Dk2 3, 14 ì 14 ,3 2 Qkt = p ki = 6ì 964( KG ) 4 4 3 Hành trình làm việc của pittông... đặt ở vị trí thấp nhất của hệ thống phanh để cho nớc có thể ngng tụ lại, nhờ có van đặt ở dới đáy bình mà nớc có thể ngng tụ và thoát ra ngoài Trên xe, hệ thống phanh chính có 2 bình chứa khí nén, mỗi bình chứa có thể tích là 35 lít Dự trữ khí nén trong các bình đảm bảo phanh đợc 8 lần sau khi máy nén khí ngừng làm việc 2 .3. 3.Van phân phối khí Van phân phối dùng để đóng mở hệ thống phanh (cung cấp khí... = Rt' ì r0 [ q ] = 1,5 ữ 2,0( MN / m 2 ) 2 à bt rt 0 9 53 08 ì 0,06679 1 ,84 .10 6 ( N / m 2 ) < [ q ] 1 18 ì 3, 14 0 ,3 ì 0,14 ì 0,2 2 ì 180 Vậy áp suất trên bề mặt má phanh nằm trong giới hạn cho phép -46 - Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K47 2.2.tính toán dẫn động phần thủy lực khớ vo D X2 d1 d2 X1 P1 P1 P2 P2 Hình 3. 4 Sơ đồ tính toán hệ thống thủy lực Nhiệm vụ của quá trình tính toán dẫn động... xe đến tâm chốt, c = 151 (mm); t, t góc đặt và bán kính lực tổng hợp đặt trên guốc phanh Với cơ cấu phanh cầu trớc t' = 6 0 ' t = 232 ,44(mm) à= 151 cos 6 0,6 93 232 ,44 151 sin 1641' Vậy là không có hiện tợng tự xiết xảy ra với guốc trớc cơ cấu phanh cầu trớc Với cơ cấu phanh cầu sau -44 - Đồ án tốt nghiệp Đặng Việt Thắng - Ôtô K47 '' t = 6 '' t = 233 ,37 (mm) à= 151 cos 6 0,69 233 ,37 ... họa đồ Thông số 0 1 2 0 a (mm) c (mm) Cơ cấu phanh trớc Má trớc Má sau 15 21 139 1 18 161 151 15 39 115 76 161 151 -40 - Cơ cấu phanh sau Má trớc Má sau 15 20 140 120 161 151 15 25 125 100 161 151 Đồ án tốt nghiệp 60 232 ,44 66,79 0 (mm) r0 (mm) Đặng Việt Thắng - Ôtô K47 110 214,29 61, 58 5050 233 ,37 67,06 10045 2 23 ,82 64 ,32 Cơ cấu phanh cầu trớc Y' s O' t O' s Pt Ps X' t R' s U' s P' t Y' t N' t T'... Thắng - Ôtô K47 à= 9 53 08 254( N / mm ) 37 5,24 Từ họa đồ lực phanh ta đo đợc: P = 100 (mm) ; Ut= 288 ,41 (mm) ; Us= 65 (mm) Ta tính đợc các lực còn lại: P = 100ì254 = 25400 (N); Ut= 288 ,41ì254 732 56 (N); 16510 (N) Us= 65ì 254 Cơ cấu phanh cầu sau O" t Y" t Y" s O" s Pt Ps X" t R" s U" s P" t N" t T" t P" s U" t R" s R" t X" N" s O U" t O1 R" t O2 U" s -42 - Y" t Y" s Hình 3. 3 Họa đồ lực phanh cơ . )( )[ ]) ( 83 ,4197)(419 7 83 200150100120140761 181 8014 ,32 220cmmmA =ìì++ì+=Công ma sát riêng đợc tính theo công thức:)/(5 ,3 58) / (85 ,3 5 83 ,419 781 ,9 289 , 131 530 5.2.22220cmJcmKGmAgVGl. trớc:).(79,6 63, 0 13, 0.44, 232 2'0mmrt=+=o Đối với má sau:).( 58, 6 13, 0 13, 0.29,2142'0mmrs+= Đối với cơ cấu phanh sau:o Đối với má trớc:).(06,6 73, 0 13, 0 .37 , 233 2''0mmrt=+=o