tải-3-tấn

Thiết kế hệ thống phanh ơ-tơ LỜI NĨI ĐẦU Sự phát triển to lớn tất ngành kinh tế quốc dân cần chuyên chở khối lượng lớn hàng hóa hành khách nên tơ trở thành phương tiện chủ yếu, phổ biến, sử dụng rộng rãi lĩnh vực đời sống kinh tế, xã hội người Để trở thành người Kỹ sư nghành Động lực sinh viên phải hồn thành đồ án mơn học Trong q trình học tập, sinh viên tích lũy kiến thức đến làm đồ án vận dụng lý thuyết vào thực tế cho hợp lý, nghĩa lúc sinh viên làm việc cán kỹ thuật Phanh ô tô phận quan trọng xe, đảm bảo cho tơ chạy an tồn tốc độ cao Nên hệ thống phanh ô tô cần thiết bảo đảm: bền vững, tin cậy, phanh êm dịu, hiệu phanh cao, tính ổn định xe, điều chỉnh lực phanh để tăng tính an tồn cho tô vận hành Trong đồ án thiết kế ô tơ em giao nhiệm vụ: “Tính tốn thiết kế hệ thống phanh ô tô” Mặc dù cố gắng, thời gian, kiến thức kinh nghiệm thực tế có hạn nên q trình làm đồ án khơng tránh thiếu sót Em mong thầy góp ý, bảo tận tâm để kiến thức em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Văn Đông, thầy giáo mơn tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành tốt nội dung đồ án Đà Nẵng, ngày 04 tháng 05 năm 2020 Sinh viên thực Thiết kế hệ thống phanh ô-tô Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 1.1 Công dụng yêu cầu hệ thống phanh ôtô 1.1.1 Công dụng hệ thống phanh ôtô Hệ thống phanh dùng để: - Giảm tốc độ ôtô máy kéo dừng hẳn đến tốc độ cần thiết - Ngồi ra, hệ thống phanh cịn có nhiệm vụ giữ cho ôtô máy kéo đứng yên chỗ mặt dốc nghiêng hay mặt đường ngang Với công dụng vậy, hệ thống phanh hệ thống đặc biệt quan trọng: - Nó đảm bảo cho ơtơ máy kéo chuyển động an toàn chế độ làm việc - Nhờ phát huy hết khả động lực, nâng cao tốc độ suất vận chuyển xe máy 1.1.2 Yêu cầu hệ thống phanh ôtô Hệ thống phanh cần đảm bảo yêu cầu sau: - Làm việc bền vững, tin cậy; - Có hiệu phanh cao phanh đột ngột với cường độ lớn trường hợp nguy hiểm; - Phanh êm dịu trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi an toàn cho hành khách hàng hóa; - Giữ cho ơtơ máy kéo đứng yên cần thiết, thời gian không hạn chế; - Đảm bảo tính ổn định điều khiển ơtơ máy kéo phanh; - Khơng có tượng tự phanh bánh xe dịch chuyển thẳng đứng quay vòng; - Hệ số ma sát má phanh với trống phanh cao ổn định điều kiện sử dụng; - Có khả thoát nhiệt tốt; - Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ Thiết kế hệ thống phanh ô-tô 1.2 Phân loại hệ thống phanh ôtô - Theo vị trí bố trí cấu phanh: phanh bánh xe phanh truyền lực - Theo dạng phận tiến hành phanh gồm có: + Hệ thống phanh với cấu phanh guốc + Hệ thống phanh với cấu phanh đĩa + Hệ thống phanh với cấu phanh dải - Theo dẫn động phanh gồm có: + Hệ thống phanh dẫn động khí + Hệ thống phanh dẫn động thủy lực + Hệ thống phanh dẫn động khí nén + Hệ thống phanh dẫn động liên hợp khí nén- thủy lực + Hệ thống phanh điện từ - Theo công dụng: + Hệ thống phanh dừng (phanh tay) + Hệ thống phanh (phanh chân) - Theo khả chống bó cứng bánh xe phanh, có hệ thống phanh với chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS) 1.2.1 Phân loại theo kết cấu cấu phanh 1.2.1.1 Cơ cấu phanh trống guốc a Cơ cấu phanh trống guốc loại (loại trống guốc có cấu ép xy lanh kép có hai điểm tựa cố định guốc bố trí phía): Hình 1.1 Cơ cấu phanh trống loại Thiết kế hệ thống phanh ơ-tơ Cơ cấu phanh loại có đặc điểm kết cấu đáng ý: + Hai guốc cấu phanh có điểm tựa tâm quay cố định guốc bố trí phía cấu phanh + Hai guốc sử dụng chung cấu ép xy lanh kép (một xy lanh với hai piston thường có đường kính chiều tác dụng trái chiều nhau), nên mômen ma sát hai guốc tạo cho tang trống khác tính chất tách/siết lực ép xy lanh kép tạo giống hoàn toàn b Cơ cấu phanh trống guốc loại (loại trống guốc có cấu ép xy lanh đơn có hai điểm tựa cố định tâm quay guốc bố trí khác nhau: Hình 1.2 Cơ cấu phanh trống guốc loại + Cơ cấu phanh có moment ma sát sinh guốc phanh Trị số moment không thay đổi xe chuyển động lùi, cấu phanh có cường độ ma sát ma sát gọi cấu phanh cân bằng, kết cấu cụ thể loại cấu profin cam ép đối xứng nên guốc phanh có dịch chuyển góc + Để điều chỉnh khe hở trống phanh guốc phanh có bố trí cấu trục vít, bánh vít nhằm thay đổi vị trí cam ép chốt lệch tâm điểm dặt cố định c Cơ cấu phanh trống guốc loại – cường hóa (loại trống guốc có cấu ép xylanh kép cường hóa): Thiết kế hệ thống phanh ơ-tơ Hình 1.3 Cơ cấu phanh trống guốc loại (loại cường hóa) 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 Do tính chất cường hóa song song với phương lực ép P nên lực tác dụng lên guốc song song d Cơ cấu phanh trống guốc loại (loại trống guốc với cam ép): Hình 1.4 Cơ cấu phanh trống guốc loại (loại cam ép) Thiết kế hệ thống phanh ô-tô Hai guốc sử dụng chung cam ép kiểu hành trình nâng để tạo lực ép cho hai guốc 1.2.1.2 Cơ cấu phanh đĩa Cơ cấu phanh loại đĩa thường sử dụng ôtô du lịch (chủ yếu bánh trước) máy kéo Gần loại phanh bắt đầu sử dụng số ôtô vận tải chở khách Phanh đĩa có loại: kín, hở, đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay, vòng ma sát quay Đĩa đĩa đặc, đĩa có xẻ rãnh thơng gió, đĩa lớp kim loại hay ghép hai kim loại khác Trên ôtô sử dụng chủ yếu loại đĩa quay dạng hở, dùng loại vỏ quay Trên máy kéo dùng loại vỏ đĩa cố định, vịng ma sát quay Có hai phương án lắp ghép má kẹp: lắp cố định lắp tùy động kiểu bơi - Phương án lắp cố định có độ cứng vững cao, cho phép sử dụng lực dẫn động lớn Tuy điều kiện làm mát kém, nhiệt độ làm việc cấu phanh cao Hình 1.5 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định 1- Má phanh; 2- Má kẹp; 3- Piston; 4- Vịng làm kín; 5- Đĩa phanh - Để khắc phục kiểu lắp má kẹp cố định 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 Thiết kế hệ thống phanh ô-tô làm cho má phanh mịn 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 cịn cho phép dịch sâu cấu phanh vào bánh xe Nhờ giảm cánh tay địn tác dụng lực cản lăn trụ quay đứng bánh xe dẫn hướng Hình 1.6 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động - xylanh cố định Đĩa phanh; 2.Má kẹp; Đường dầu; Piston; Thân xi lanh; Má phanh Hình 1.7 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động - xylanh bố trí kẹp Má kẹp; Piston; Chốt dẫn hướng; Đĩa phanh; Má phanh - Ưu điểm so với cấu phanh trống - guốc: + Có khả làm việc với khe hở nhỏ 0,05  0,15 mm nên nhạy, giảm thời gian chậm tác dụng cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động Thiết kế hệ thống phanh ô-tô + Áp suất phân bố bề mặt má phanh, má phanh mịn + Bảo dưỡng đơn giản điều chỉnh khe hở + Lực ép tác dụng theo chiều trục tự cân nên cho phép tăng giá trị chúng để đạt hiệu phanh cần thiết mà không bị giới hạn điều kiện biến dạng kết cấu Vì phanh đĩa có kích thước nhỏ gọn dễ bố trí bánh xe + Hiệu phanh không phụ thuộc chiều quay ổn định + Điều kiện làm mát tốt hơn, loại đĩa quay - Nhược điểm hạn chế sử dụng là: + Nhạy cảm với bụi bẩn khó làm kín + Các đĩa phanh loại hở dễ bị oxy hóa, bị bẩn làm má phanh mòn nhanh + Áp suất làm việc cao nên má phanh dễ bị nứt, xước + Thường phải sử dụng trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nên động không làm việc, hiệu dẫn động phanh thấp khó sử dụng chúng để kết hợp làm phanh dừng 1.2.1.3 Phanh dải Loại phanh chủ yếu sử dụng máy kéo xích Vì dùng phối hợp với ly hợp chuyển hướng tạo kết cấu đơn giản gọn Phanh dải có số loại (Hình 1.7), khác phương pháp nối đầu dải phanh khác hiệu phanh Hình 1.7a sơ đồ phanh dải đơn giản không tự siết Khi tác dụng lực, hai đầu dải phanh rút lên siết vào trống phanh Ưu điểm sơ đồ khơng có tượng tự siết, nên phanh êm dịu, hiệu phanh không phụ thuộc chiều quay Nhược điểm hiệu phanh không cao Hình 1.7b sơ đồ phanh dải đơn giản tự siết chiều Nhờ có đầu nối cố định nên hiệu phanh theo chiều tự xiết cao chiều ngược lại tới gần lần Tuy phanh thưịng dễ bị giật, khơng êm Hình 1.7c sơ đồ phanh dải loại kép Kết cấu giống ghép hai phanh dải loại đơn có chung đầu cố định Bất kỳ trống phanh quay theo chiều hiệu phanh khơng đổi ln ln có nhánh tự siết Thiết kế hệ thống phanh ơ-tơ Hình 1.7d sơ đồ phanh dải loại bơi Nó làm việc tương tự phanh dải đơn giản tự siết, hiệu phanh không phụ thuộc chiều quay Tất loại phanh dải có chung nhược điểm áp suất bề mặt ma sát phân bố không Nên má phanh mịn khơng tải trọng hướng kính tác dụng lên trục lớn Hình 1.8 Sơ đồ loại phanh dải a) Phanh dải đơn giản không tự siết; b) Phanh dải tự siết chiều; c) Phanh dải loại kép; d) Phanh dải loại bơi 1.2.2 Phân loại theo hình thức dẫn động phanh 1.2.2.1 Dẫn động khí Thiết kế hệ thống phanh ơ-tơ Dẫn động phanh khí gồm hệ thống thanh, địn bẫy dây cáp Dẫn động khí dùng để điều khiển đồng thời cấu phanh vì: - Khó đảm bảo phanh đồng thời bánh xe độ cứng vững dẫn động phanh khơng - Khó đảm bạo phân bố lực phanh cần thiết cấu Do đặc điểm nên dẫn động khí khơng sử dụng hệ thơng phanh mà sử dụng hệ thống phanh dừng Ưu điểm: + Độ tin cậy làm việc cao + Độ cứng vững dẫn động không thay đổi phanh làm việc lâu dài Nhược điểm: + Hiệu suất truyền lực không cao + Thời gian phanh lớn 1.2.2.2 Dẫn động thủy lực a Các sơ đồ dẫn phân dịng Hình 1.9 Các sơ đồ dẫn động phanh thủy lực Xylanh công tác bánh xe trước; Xylanh chính; Xylanh cơng tác bánh xe sau Dẫn động hệ thống phanh làm việc, với mục đích tăng độ tin cậy, cần phải có hai dịng dẫn động độc lập Trong trường hợp dòng bị hỏng dịng cịn lại 10