Tính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗ

Tính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗ

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 1.1 Công dụng, phân loại yêu cầu hệ thống phanh 1.1.1 Công dụng 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Yêu cầu 1.2 Cấu tạo chung hệ thống phanh 1.3 Cơ cấu phanh 1.3.1 Cơ cấu phanh tang trống .7 1.3.2 Cơ cấu phanh đĩa 14 1.3.3 Cơ cấu phanh dừng 17 1.4 Dẫn động phanh 18 1.4.1 Dẫn động điều khiển phanh khí 18 1.4.2 Dẫn động điều khiển phanh thủy lực 19 1.4.3 Dẫn động điều khiển phanh khí nén 20 1.4.4 Dẫn động phanh khí nén kết hợp thủy lực 21 1.5 Bộ cường hóa lực phanh 23 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 24 2.1 Lựa chọn cấu phanh 24 2.1.1 Lựa chọn phương án thiết kế cho cấu phanh trước 24 2.1.2 Lựa chọn phương án thiết kế cho cấu phanh sau 25 2.2 Lựa chọn phương án dẫn động phanh 26 2.2.1 Phương án 1: dẫn động thủy lực hai dòng 27 2.2.2 Phương án 2: Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt có trợ lực điều hịa lực phanh 28 2.2.3 Phương án 3: Dẫn động thủy lực hai dịng chéo có trợ lực chân khơng29 2.2.4 Phương án 4: Dẫn động thủy lực có điều khiển điện tử ABS .30 2.3 Kết luận chung chương .32 TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH 34 3.1 Chọn thông số kỹ thuật xe .34 3.1.1 Giới thiệu chung xe tham khảo 34 3.1.2 Bảng thông số kỹ thuật xe 35 SVTH: Hồng Ngọc Khơi Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ 3.2 Tính tốn thiết kế cấu phanh…… ………………………… … …… 38 3.2.1 Xác định moomen phanh bánh xe…………………………………………… 38 3.2.2 Thiết kế tính tốn cấu phanh sau…………………………………………… 39 3.2.2 Thiết kế tính tốn cấu phanh trước…………………………………………….53 3.3 Tính tốn dẫn động phanh………………………………………………… 58 3.3.1 Tính tốn đường kính xi lanh……………………………………………… 58 3.3.2 Tính tốn trợ lực dẫn động…………………………………………………… … 60 QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA VÀ CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP64 4.1 Quy trình điều chỉnh hệ thống phanh 64 4.2 Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh 64 4.2.1 Quy trình xả air cho hệ thống phanh dầu .64 4.2.2 Kiểm tra điều chỉnh chiều cao bàn đạp phanh .65 4.2.3 Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự 65 4.2.4 Bảo dưỡng, sửa chữa xylanh 66 4.2.5 Bảo dưỡng, sửa chữa trợ lực 67 4.3 Các hư hỏng thường gặp cách khắc phục hệ thống phanh dầu 68 4.4 Kiểm nghiệm hệ thống phanh 71 KẾT LUẬN CHUNG 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 SVTH: Hồng Ngọc Khơi Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ LỜI NĨI ĐẦU Trong năm gần cơng nghiệp ơtơ có phát triển mạnh mẽ, hịa nhịp với phát triển không ngừng ngành công nghiệp ôtô giới Việc Việt Nam nhập WTO, phủ cho phép nhập phụ tùng từ nước ngoài, mở cửa hợp tác mạnh mẽ với quốc gia có cơng nghiệp ơtơ phát triển hàng đầu giới Đức, Mỹ, Nhật Bản,…đã tạo điều kiện cho công nghiệp ôtô Việt Nam phát triển với việc tiếp thu dây truyền công nghệ, ứng dụng phát minh thiết kế vào sản xuất, lắp ráp giải hầu hết vấn đề sửa chữa bảo dưỡng nâng cấp… ôtô Việt Nam, đóng góp khơng nhỏ vào thu nhập quốc dân đất nước Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội nơi nghiên cứu, giảng dạy hàng đầu ôtô Việt Nam Sau trình học tập tai trường Đại học Bách Khoa Hà Nội chúng em tìm hiểu hầu hết hệ thống ôtô Trong hệ thống ơtơ hệ thống phanh hệ thống quan trọng ơtơ với vai trị đảm bảo tính an tồn chuyển động ơtơ, giúp giảm thiểu đáng kể tai nạn tuyến đường giao thông Với lý em định chọn hệ thống phanh để tìm hiểu nghiên cứu làm đồ án tốt nghiệp, em sâu vào tìm hiểu hệ thống phanh tơ với đề tài tốt nghiệp là: “Thiết kế hệ thống phanh xe du lịch chỗ ’’ Trong trình thực đề tài em nhận hướng dẫn tận tình thầy giáo Võ Văn Hường, đồng thời em nhận ý kiến đóng góp thầy Bộ mơn Ơtơ xe chun dụng Mặc dù cố gắng kiến thức thời gian làm đồ án tốt nghiệp có hạn khơng tránh khỏi sai xót kính mong nhận đóng góp ý kiến thầy để em hoàn thiện đề tài tương lai Em xin chân thành cám ơn thầy giáo Nguyễn Tiến Dũng tồn thể thầy giáo Bộ Mơn Ơ tơ xe chun dụng tồn thể bạn sinh viên Ơ tơ giúp đỡ em hồn thành đề tài Hà Nội, ngày tháng 06 năm 2015 Sinh viên thực SVTH: Hồng Ngọc Khơi Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ Hồng Ngọc Khơi CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ơ TƠ 1.1 Cơng dụng, phân loại yêu cầu hệ thống phanh 1.1.1 Công dụng Hệ thống phanh cụm đảm bảo an tồn chuyển động cho ơtơ Trong q trình phanh, động xe chuyển hố thành nhiệt ma sát trống phanh (đĩa phanh) với má phanh nhờ có thể: - Giảm tốc độ chuyển động xe, dừng xe đỗ xe; - Duy trì vận tốc ơtơ giá trị định xe chuyển động xuống dốc; - Đảm bảo cho ôtô đứng yên đường kể đường dốc khơng có mặt người lái; - Đối với xe bánh xích hệ thống phanh giúp cho việc quay vòng xe 1.1.2 Phân loại Phân loại tổng quát hệ thống phanh Tiêu chí phân loại Theo công dụng Phân loại + Hệ thống phanh (phanh chân) + Hệ thống phanh dừng (phanh tay) + Hệ thống phanh tự động Vị trí lắp đặt cấu phanh + Cơ cấu phanh đặt bánh xe + Cơ cấu phanh đặt trục truyền động SVTH: Hồng Ngọc Khơi Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ Theo kết cấu + Cơ cấu phanh dải (phanh đai) cấu phanh + Cơ cấu phanh tang trống + Cơ cấu phanh đĩa Theo dẫn động phanh+ 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 kết hợp khí nén-thủy lực + Hệ thống phanh dẫn động điện Nănglượng sử + Hệ thống phanh khơng có trợ lực dụng phanh + Hệ thống phanh có trợ lực chân khơng + Hệ thống phanh có trợ lực điện từ Theo mức độ hồn thiện hệ thống phanh + Hệ thống phanh thường + Hệ thống phanh có điều hịa lực phanh + Hệ thống phanh có chống hãm cứng (ABS) 1.1.3 Yêu cầu Hệ thống phanh hệ thống đảm bảo an tồn chuyển động cho tơ Do phải chấp hành yêu cầu kiểm tra khắt khe, ô tô thường xuyên hoạt động tốc độ cao Hệ thống phanh cần bảo đảm yêu cầu sau: - Có hiệu phanh cao nghĩa đảm bảo quãng đường phanh ngắn phanh đột ngột trường hợp nguy hiểm; - Phải đảm bảo phanh giảm tốc độ ô tô điều kiện sử dụng, lực phanh bàn đạp phải tỷ lệ với hành trình bàn đạp, có khả rà phanh cần thiết Gia tốc chậm dần đặn giữ ổn định cho xe; - Phanh êm dịu trường hợp để đảm bảo ổn định ôtô phanh; - Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa lực tác dụng lên bàn đạp hay địn điều khiển khơng lớn; SVTH: Hồng Ngọc Khơi Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ - Phải có độ nhạy cao; - Phân bố mômen phanh bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám phanh với cường độ nào; - Cơ cấu phanh nhiệt tốt Khơng có tượng tự siết phanh ôtô chuyển động tịnh tiến quay vịng; - Có hệ số ma sát má phanh trống phanh (đĩa phanh) cao, ổn định điều kiện sử dụng; - Giữ tỷ lệ thuận lực bàn đạp đòn điều khiển với lực phanh bánh xe; - Có khả phanh ôtô dừng thời gian dài dốc; - Dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dưỡng sữa chữa; - Giá thành rẻ 1.2 Cấu tạo chung hệ thống phanh Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, thấy hệ thống phanh bao gồm hai thành phần sau: cấu phanh, dẫn động phanh Ngày sở phận kể trên, hệ thống phanh cịn bố trí thêm thiết bị nâng cao hiệu phanh Gồm phận chính: - Cơ cấu phanh Cơ cấu phanh bố trí bánh xe nhằm tạo mô men hãm bánh xe phanh ô tô - Dẫn động phanh Dẫn động phanh dùng để truyền khuyếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cấu phanh Tùy theo dạng dẫn động: Cơ khí, thủy lực, khí nén hay kết hợp mà dẫn động phanh bao gồm phần tử khác Ví dụ đẫn động khí dẫn động phanh bao gồm bàn đạp địn khí Nếu dẫn động thủy lực dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) ống dẫn Nếu dẫn động khí nén gồm có: cụm cung cấp khí, máy nén khí, van lọc khí, van ướt, van điều áp, bầu phanh, van chia ngả, đường ống dẫn khí SVTH: Hồng Ngọc Khơi Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ Bố trí chung hệ thống phanh ô tô mô tả hình 1.1 Hình 1.1 Bố trí chung hệ thống phanh 1.3 Cơ cấu phanh Cơ cấu phanh phận sinh mô men phanh chuyển động ô tô thành dạng lượng khác (thường chuyển thành nhiệt năng) Kết cấu cấu phanh dùng ô tô tùy thuộc vào vị trí đặt ( phanh bánh xe truyền lực) Bởi loại chi tiết quay hay chi tiết tiến hành phanh Có hai loại phanh guốc, phanh đĩa sử dụng rộng rãi ôtô Phanh guốc sử dụng chủ yếu ơtơ có tải trọng lớn: Ơtơ tải, ơtơ chở khách số loại ôtô Phanh đĩa sử dụng nhiều loại ơtơ con, chủ yếu cấu phanh trước Hiện hầu hết ôtô đời sử dụng cấu phanh đĩa có trang bị hệ thống ABS 1.3.1 Cơ cấu phanh tang trống Cơ cấu phanh tang trống cấu phanh quen thuộc dùng phổ biến ô tô Trong cấu dạng tang trống sử dụng guốc phanh cố định SVTH: Hồng Ngọc Khơi Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ phanh với mặt trụ tang trống quay bánh xe Như trình phanh thực nhờ ma sát bề mặt tang trống má phanh Tuy nhiên, thực tế phanh tang trống hoạt động hiệu số thời điểm Ở trường hợp muốn dừng xe tốc độ cao ta thường gặp vấn đề với loại cấu phanh này: - Khi bị nóng ma sát, tang trống giãn nở má phanh phải đoạn xa tiếp xúc nó, hành trình bàn đạp lớn - Khí sinh từ vật liệu chết tạo má phanh bị đốt nóng, khơng lưu lại má phanh tang trống khiến khả hãm bị giảm 1.3.1.1 Cấu tạo cấu phanh tang trống Cơ cấu phanh tang trống có số lượng chi tiết nhiều trọng lượng lớn thường bố trí lòng trống phanh Cơ cấu phanh tang trống chi tiết bản: tang trống phanh, guốc phanh má phanh, xilanh bánh xe, cụm điều chỉnh khe hở má phanh tang trống a) Tang trống phanh: Trống phanh chi tiết quay bánh xe, chịu lực ép từ guốc phanh từ ra, trống phanh phải có bề mặt ma sát với má phanh, độ bền cao, bị biến dạng, cân tốt, dễ truyền nhiệt Tang trống phanh chế tạo từ gang hợp kim với ống lót gang (xe ô tô con) Tang trống liên kết mayơ nhờ bulơng vít định vị đồng tâm với trục quay bánh xe b) Guốc phanh má phanh: Guốc phanh má phanh liên kết với keo dán, đinh tán loại xe lớn Má phanh chế tạo từ vật liệu chịu mòn, hệ số ma sát ổn định trước biến đổi nhiệt má phanh Guốc phanh có loại guốc phanh dạng đúc, dạng hàn… Guốc phanh dạng đúc thường dùng cho ô tô tải vừa lớn, với cấu trúc thường có dạng chữ T Trên tơ tải, guốc phanh má phanh liên kết đinh tán (làm hợp kim nhôm mềm) nằm sau cách bề mặt ma sát khoảng đủ xa để má phanh bị mịn đinh tán khơng cọ sát vào bề mặt trụ tang trống, làm xước tang trống Trên ô tô con, guốc phanh liên kết với má phanh keo dán đặc biệt, có khả bám bề mặt guốc phanh chịu lực SVTH: Hồng Ngọc Khơi Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ c) Xi lanh bánh xe: Trên cấu phanh tang trống dẫn động thủy lực có chi tiết xilanh bánh xe Xilanh bánh xe cấu chấp hành hệ thống dẫn động điều khiển Xilanh bánh xe có dạng: xilanh đơn xi lanh kép Xilanh bánh xe chế tạo từ gang, piston chế tạo từ hợp kim nhôm Lực điều khiển tác dụng lên guốc phanh nhờ chốt trụ d) Cam quay: Cam quay cụm chi tiết nằm cấu phanh tang trống dẫn động khí nén Cam quay thường sử dụng cam có biên dạng Acsimet hay Cycloit 1.3.1.2 Phân loại Cơ cấu phanh tang trống phân loại theo phương pháp bố trí điều khiển guốc phanh thành dạng với tên gọi: - Guốc phanh đặt đối xứng qua đường tâm trục (a) Guốc phanh đặt đối xứng với tâm quay (b) Guốc phanh đặt bơi (c) Guốc phanh tự cường hóa chiều quay (d) Guốc phanh tự cường hóa hai chiều quay (e) Hình 1.2 Cơ cấu phanh tang trống a) Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục, sử dụng dẫn động phanh thủy lực khí nén SVTH: Hồng Ngọc Khơi Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ A A c c Hình 1.3 Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực Nguyên lý hoạt động: Cơ cấu phanh đặt giá đỡ mâm phanh Mâm phanh bắt cố định mặt bích dầm cầu Các guốc phanh đặt trục lệch tâm, tác dụng lò xo hồi vị, má phanh ép chặt hai piston xy lanh phanh làm việc gần Các má phanh tỳ sát vào cam lệch tâm Cam lệch tâm với trục lệch tâm có tác dụng điều chỉnh khe hở má phanh trống phanh Trên bề mặt guốc phanh có gắn ma sát Giữa piston xy lanh có lị xo để ép piston tỳ sát vào guốc phanh Trên bề mặt guốc phanh có gắn má phanh, má phanh mòn guốc phanh phía trước có má phanh dài Trong trình sử dụng phanh, má phanh hao mịn, khe hở má phanh trống phanh tăng lên Muốn cấu phanh hoạt động hiệu quả, phải điều chỉnh khe hở má phanh trống phanh cách xoay cam lệch tâm xoay chốt lệch tâm b) Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm SVTH: Hồng Ngọc Khơi 10 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ 1.Vít điều chỉnh; 2.Phớt thân trợ lực; 3.Lò xo màng; 4.Ống nối; 5.Thân sau trợ lực ; 6.Màng trợ lực; Thân trước trợ lực; Tấm đỡ lị xo; Thânvan ; 10 Bu lơng ; 11 Phớt than van; 12 Cần điều khiển; 13 Lị xo hồi vankhí; 14 Lọc khí; 15 Lị xo van điều khiển; 16 Van điều khiển; 17 Van khí; 18 Đĩa phản lực Nguyên lý làm việc Trạng thái không đạp phanh: van nối 17 nối với cần điều khiển van bị kéo sang phải lò xo hồi van khí 13, van điều khiển 16 bị đẩy sang trái van điều khiển 15 van khí 17 tiếp xúc với van điều khiển 16 khí từ bên ngồi qua lọc khí bị chặn lại không vào buồng thay đổi áp suất D Lúc van chân không bị tách khỏi van điều khiển 16 làm thông cửa thơng khí buồng thay đổi áp suất D với buồng áp suất khơng đổi A, khơng có chênh lệch áp suất buồng A D Vì piston trợ lực đẩy sang phải lị xo màng Trạng thái đạp phanh: đạp phanh cần điều khiển van đẩy van khí 17 dich chuyển sang trái, van điều khiển 16 bị ép vào van khí lò xo van điều khiển 15 ép sát dần vào đến tiếp xúc với van chân không Vì đường thơng hai khoang A D đóng lại Khi van khí 17 dịch chuyển tiếp sang trái tách khỏi van điều khiển 16 mở đường thơng khí trời với buồng áp suất thay đổi D Như áp suất khoang A áp suất họng hút áp suất khoang D áp suất khí trời có chênh áp hai khoang điều dẫn đến việc ép màng trợ lực sang trái đồng thời làm cho ty đẩy dich chuyển sang trái bổ xung lực tác dụng lên piston sơ cấp xy lanh Trạng thái giữ chân phanh: đạp phanh dừng bàn đạp vị trí trung gian cần điều khiển van van khí 17 dừng lại ty đẩy tiến them chút tác dụng chênh áp, van điều khiển áp sát van khí Do ngăn khơng cho khơng khí lọt vào khoang D giữ nguyên lực phanh không dich chuyển tỳ đẩy Khi nhả phanh: lúc van khí theo cần điều khiển dịch chuyển sang phải, van điều khiển ln có xu hướng dịch sang trái tác dụng lò xo van điều khiển nên đóng đường khí vào khoang D, van khí kéo van điều khiển tách khỏi van SVTH: Hồng Ngọc Khơi 58 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ trợ lực lại thơng khoang A với D nên khơng chênh áp nên piston trợ lực van điều khiển trở trạng thái không phanh -Hệ số trợ lực  D l' Qbd  pi l  Từ công thức xác định bàn đạp: 4.Qbd l ' � pi    D l Trong đó: Qbd: lực người lái sinh bàn đạp Chọn Qbd= 300 N D: đường kính xy lanh D= 30 mm pi: áp suất dầu sinh hệ thống l,l’: kích thước địn bàn đạp phanh  : hệ số dẫn động  = 0,92 Khi có trợ lực ta chọn lực bàn đạp cực đại người lái 200 N, kết hợp với lực trợ lực sinh hệ thống phanh tạo áp suất cự đại ứng với trường hợp phanh gấp vào 800 N/cm2 Áp suất cho người lái sinh là: 4.300 300 pi  0,92  234 N / cm2 3,14.3,0 50 Áp suất cường hóa sinh là: pc  pt  pi  800  234  566 N / cm pt: áp suất tổng cực đại cần thiết sinh phanh ngặt, pt= 800 N/cm2 p 566 Kc  c   2, pi 234 Hệ số cường hóa: SVTH: Hồng Ngọc Khơi 59 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ P(MPa) 50 200 Qbd(N) Hình 3.10: Đường đặc tính trợ lực -Xác định kích thước màng trợ lực Phương trình cân lực xylanh có trợ lực chân khơng: Qbd  l   p0  p '  F  Plx  Pms  f pi l' Trong đó:  F diện tích hiệu dụng màng xylanh trợ lực  p0 áp suất khí trời  p’ áp suất chân khơng  Plx lực lị xo hồi vị gây nên  Pms lực ma sát pittong với thành xylanh gây nên  f diện tích xylanh  pi áp suất làm việc hệ thống phanh   hiệu suất dẫn động, chọn  = 0,95 Trong trình tính tốn, lực lị xo hồi vị lực ma sát nhỏ so với lực cường hóa nên bỏ qua Khi đó, phương trình cân lực trở thành: Qbd l   p0  p '  F  f pi l' Thông thường, (p0 – p’) nằm khoảng 0,05MPa Chọn Qbd = 200N, đường kính màng trợ lực là: SVTH: Hồng Ngọc Khơi 60 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Dm  Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ 0,3  D2 l 3,14.0, 030 8.10  200.0,95 pi  Qbd  0, 05 l'   0,339  m    0, 05.10  p0  p ' 4 Vậy chọn đường kính màng trợ lực Dm = 340 mm -Tính lị xo cường hóa d �3 Đường kính dây lị xo: 8.k Plx Dtb    c  Trong đó: Dtb: đường kính trung bình vịng lị xo Dtb  D1  D2 71  115   93 mm 2 Plx: lực ép lò xo Plx= 30 N k: hệ số tập trung ứng suất, k = 1,11   c  : ứng suất xoắn cho phép   c  = 6.10 N/cm d �3 Vậy ta có: 8.1,11.30.9,3  0, 24(cm) 3,14.6.104 Do chọn d= mm .G.d n0  8.Dtb2 Plx +Tính số vịng làm việ lị xo: Trong đó:  : độ chuyển vị lị xo  = 1,5 cm G: momen đàn hồi vật liệu G= 8,5.106 N/cm2 n0 = = (vòng) + Tính số vịng tồn lị xo vịng Ta chọn n= vịng + Tính bước lị xo t  (0,15 �0,3).Dtb  (0,15 �0,3).93  (14 �28) mm Ta chọn t= 14 mm + Chiều dài toàn lò xo H  n.t  6.14  84 mm SVTH: Hồng Ngọc Khơi 61 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ + Tính bền lị xo  16.Plx R2 16.30.5,75   9,8.103 N / cm2  d 3,14.0,3 Ta có  �  c   6.10 N / cm nên lò xo đảm bảo yêu cầu kĩ thuật CHƯƠNG QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA VÀ CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP 4.1 Quy trình điều chỉnh hệ thống phanh a Điều chỉnh khe hở má phanh + Khe hở má phanh trống phanh điều chỉnh sau: - Cơ cấu phanh trước sau có kết cấu tự điều chỉnh khe hở má phanh: Dùng phanh tay kéo nhả nhiều lần để điều chỉnh khe hở má phanh - Điều chỉnh với bánh xe sau làm tương tự ý quay bánh xe theo chiều ngược lại tức chiều lùi xe + Chú ý: SVTH: Hồng Ngọc Khơi 62 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ - Trong tháo rời toàn cấu phanh để điều chỉnh hay bảo dưỡng kiểm trấm phanh mòn má phanh giới hạn cho phép khoảng cách từ bề mặt má phanh đến đinh tán nhỏ 0,5mm ta cần thay má b Điều chỉnh hành trình tự bàn đạp phanh - Điều chỉnh cách thay đổi chiều dài kéo Lúc cần dẫn động phải ép vào để tựa lắp khóa phanh hành trình tự bàn đạp phanh 15-25mm - Việc điều chỉnh hành trình tự bàn đạp quan trọng làm người điều khiển có cảm giác phanh c Điều chỉnh phanh tay - Vì đặc điểm phanh dừng có tác động xe dừng hẳn nên khe hở má phanh trống phanh không lớn cho phép khoảng 0,1-0,15mm - Phanh dừng hệ thống phanh xe thiết kế dẫn động khí điều chỉnh đòn dẫn động độ dài kéo 4.2 Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh 4.2.1 Quy trình xả air cho hệ thống phanh dầu - Đổ đầy dầu phanh loại vào bình (khơng để dầu phanh chảy dính vào sơn) * Xả khí tổng phanh: - Tháo đường phanh tới bánh xe Từ từ đạp bàn đạp phanh giữ nguyên - Dùng ngón tay bịt lỗ dầu bánh xe - Lập lại bước vài lần sau giữ nguyên bàn đạp vị trí đạp lắp ống (tuy ơ) tới bánh xe * Xả khí bánh xe a Chuẩn bị: quy trình xả air cần người, cà lê 12, ti ô dẫn dầu, khay đựng dầu thải rẻ lau b Xả air hệ thống phanh dầu: - Đổ dầu phanh vào bầu - người ngồi xe đạp liên tục bàn đạp phanh, đạp vào nhanh mạnh đến hết hành trình, nhả từ từ đến đạp cảm thấy nặng giữ nguyên trạng thái đạp SVTH: Hồng Ngọc Khơi 63 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ - người thứ tháo mũ (nắp) cao su khỏi đầu van, cắm ti ô dẫn dầu vào đầu xả air để dẫn dầu xả khay đựng dầu, cà lê 12 tháo từ từ vít xả air đến thấy dầu khỏi đường ống ti khơng cịn bọt khí ta siết ốc vít lại -làm lại thao tác 2-4 lần thấy hết bọt khí dừng lại - xả air cho bánh từ xa xi lanh bánh xe lại gần - thêm dầu phanh sau mi ln x air - Khi xả không khí khỏi hệ thống cần đổ thêm dầu vào bình chứa mức dầu cách gờ lỗ rót 10-20mm Dầu phanh dùng loại DOT3 DOT4 4.2.2 Kiểm tra điều chỉnh chiều cao bàn đạp phanh - Dùng thước đặt thẳng vng góc với sàn xe, đo từ sàn xe tới bàn đạp phanh, chiều cao phải quy định Nếu không cần điều chỉnh lại cách: + Nới lỏng đai ốc hãm công tắc đèn phanh + Xoay cần đẩy bàn đạp phanh xoay công tắc đèn phanh cho thân công tắc chạm vào cần bàn đạp Kiểm tra lại chiều cao bàn đạp đảm bảo hãm lại 4.2.3 Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự - Kiểm tra: + Dùng tay ấn vào bàn đạp phanh đến thấy nặng dừng lại Nếu hành trình không cần điều chỉnh lại sau: + Nới lỏng êcu hãm cần đẩy bàn đạp phanh hãm chạc chữ U + Xoay cần bàn đạp phanh vào hành trình tự thay đổi + Muốn hành trình tự lớn ta nới (tăng chiều dài cần đẩy) ngược lại + Sau chỉnh hãm chặt êcu lại 4.2.4 Bảo dưỡng, sửa chữa xylanh * Hư hỏng - Cặp piston xylanh bị mòn, xước - Lỗ điều hòa tắc, bẩn - Lị xo hồi vị yếu, gẫy SVTH: Hồng Ngọc Khôi 64 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ - Bát cao su (cupen) bị mòn, rách, xước, trương nở - Cụm van liên hợp bị hỏng, lò xo van yếu, gẫy Nguyên nhân: ma sát, sử dụng lâu ngày, dầu có nhiều cặn bẩn, tạp chất dầu khơng chủng loại Tác hại: hiệu phanh kém, chảy dầu, bó phanh * Kiểm tra Tháo rời chi tiết rửa nước sau dùng khí nén thổi khô (tuyệt đối không dùng xăng, dầu diesel để rửa) - Quan sát xem cupen bị hỏng, piston bị cào xước, lỗ điều hịa bị tắc bẩn khơng - Kiểm tra độ mòn piston xylanh panme thước cặp - Kiểm tra tính đàn hồi lò xo lực kế * Sửa chữa - Xylanh mịn khơng q 0,05mm, vết xước nhỏ dùng giấy nháp mịn đánh bóng Nếu mịn lớn 0,05mm, vết xước sâu doa rộng thay piston thay cặp piston xylanh - Van chiều, bát phanh hỏng phải thay mới, lò xo yếu gãy thay - Chú ý lắp: lắp chiều cupen, bôi lớp dầu phanh vào xylanh, piston chi tiết khác * Hư hỏng sửa chữa xylanh - Các chi tiết xyalnh bị hỏng tương tự xylanh tổng phanh - Má phanh mịn, nhơ đinh tán, bị nứt vỡ, dính dầu mỡ - Lò xo kéo má phanh yếu, gãy Nguyên nhân: lực ma sát má phanh đĩa phanh phanh, sử dụng lâu ngày, vật liệu bị mỏi lực phanh tác dụng đột ngột Tác hại: hiệu phanh bó phanh, chảy dầu, lãng phí khơng an tồn * Kiểm tra - Xylanh kiểm tra sửa chữa tương tự xylanh - Kiểm tra má phanh dùng thước xác định độ mòn ma sát, độ thụt sâu đinh tán không nhỏ 1mm - Kiểm tra tính đàn hồi lị xo lực kế - Quan sát hư hỏng, nứt, vỡ, mòn trơ đinh tán, dính dầu mỡ má phanh SVTH: Hồng Ngọc Khơi 65 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ * Sửa chữa - Xylanh sửa chữa xylanh tổng phanh - Kiểm tra má phanh, mịn ít, độ thụt sâu đinh tán cịn lớn 1mm, dính dầu mỡ dùng xăng để rửa lấy giấy nháp đánh dùng tiếp Nếu má phanh mòn, nứt, vỡ, độ thụt sâu đinh tán nhỏ 1mm thay 4.2.5 Bảo dưỡng, sửa chữa trợ lực a) Hư hỏng - Màng trợ lực buồng chân khơng bị thủng, rách, rạn nứt - Van bị mịn, hở - Các phớt làm kín mịn, rách, xước, biến cứng - Các van khơng khí, chân khơng bị mịn hở - Màng cụm van điều khiển bị thủng, rách, rạn nứt - Lò xo van màng điều khiển bị yếu, gãy b) Kiểm tra * Kiểm tra hoạt động trợ lực xe - Đạp bàn đạp phanh vài lần động không làm việc khơng có thay đổi hành trình dự trữ bàn đạp - Đạp bàn đạp phanh khởi động động bàn đạp dịch chuyển xuống chút chứng tỏ trợ lực phanh làm việc bình thường * Kiểm tra độ kín khơng khí - Khởi động động sau hay hai phút tắt máy, từ từ đạp bàn đạp phanh vài lần Nếu bàn đạp dịch chuyển xuống thấp so với bàn đạp phanh trợ lực phanh khơng bị lọt khí - Đạp phanh động làm việc tắt máy giữ nguyên bàn đạp, khơng có dịch chuyển bàn đạp sau 30s trợ lực phanh khơng bị lọt khí Nếu có tượng ngược lại chứng tỏ có hư hỏng cần tháo kiểm tra phận - Quan sát phát hư hỏng màng trợ lực, phớt làm kín bị mịn, rách, rạn nứt SVTH: Hồng Ngọc Khơi 66 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ - Kiểm tra van chiều khí nén, van lắp với động khí phải thơng từ phía trợ lực đến động cơ, ngược lại khí khơng chảy từ động đến trợ lực - Kiểm tra tính đàn hồi lò xo lực kế * Sửa chữa - Các màng phớt làm kín hỏng thay 4.3 Các hư hỏng thường gặp cách khắc phục hệ thống phanh dầu Hiện tượng Nguyên nhân Khắc phục Bàn đạp phanh bị -Độ cao bàn nhỏ -Điều chỉnh lại chiều hẫng -Hành trình tự bàn đạp cao hành trình bàn đạp phanh Triệu chứng: đạp lớn phanh độ cao cực -Khe hở má phanh trống -Thay má phanh tiểu bàn đạp phanh lớn do: má phanh mòn, kiểm tra điều chỉnh phanh nhỏ điều chỉnh không lại bàn bàn đạp phanh -Sửa rò dầu -Rò rỉ dầu chạm vào sàn xe, có -Xilanh bị hỏng, hoạt động -Thay cupben mới, cảm giác đạp không tốt do: cupben bị thủng rách mài lại thay bàn đạp phanh bị xilanh mép; thành xilanh bị rỗ xước; hẫng, khơng đủ để -Có khí hệ thống dầu phanh tạo lực phanh cần lúc đạp bàn đạp phanh thấy -Xả air khỏi hệ thống thiết “hẫng” phanh -Đĩa phanh đảo hay tang trống bị méo -Kiểm tra gia công lại đĩa phanh, trống phanh thay chỉnh hành Bó phanh -Hành trình tự bàn đạp -Điều khơng có SVTH: Hồng Ngọc Khơi 67 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ Triệu chứng: Cảm -Cần đẩy xilanh điều khiển trình tự thấy lực cản lớn không -Kiểm tra điều chỉnh, xe chạy, bánh -Piston bị kẹt đóng băng sửa chữa thay xe khơng lăn trơn, -Lị xo hồi vị bàn đạp phanh bị nhiệt độ cấu tuột, rão, bàn đạp phanh bị kẹt phanh cao chạy đoạn đường mà khơng dùng phanh -Phanh tay bị bó không nhả hết, -Điều chỉnh phanh dẫn động bị kẹt điều tay chỉnh không -Áp suất dư mạch dầu lớn, -Thay van van chiều cửa xilanh chiều, phớt cao su bị hỏng, xilanh bị kẹt, lị xo hồi vị guốc phanh bị tuột, gãy rão (với phanh tang trống), phớt cao su bị hỏng -Các dẫn động bị cong hay guốc phanh bị biến dạng: má phanh bị gãy, kẹt, chốt trượt phanh đĩa -Điều chỉnh, thay bị kẹt, ổ bi bánh xe hỏng, tang trống bị méo Phanh lệch Triệu chứng: - Áp suất lốp độ mòn -Kiểm tra áp suất, Khi lốp trái lốp phải không bơm hơi, thay đạp phanh xe bị lệch - Góc đặt bánh trước banh sau sang bên hay không -Kiểm tra cấu đuôi xe bị lắc -Má phanh dính dầu, nứt méo, điều chỉnh lại lệch quay mòn lệch thay -Piston kẹt đóng băng - Cơ cấu phanh bên bánh xe mịn khơng bên bị hỏng Tiếng ồn -Má phanh(nứt, bẩn, méo chai SVTH: Hồng Ngọc Khơi 68 -Lau trùi vệ sinh má Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp từ phanh Triệu chứng: Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ cứng) phanh tang -Bulong lắp bị dơ kiểm tra sửa chữa thay có -Đĩa phanh bị xước tiếng két két kêu -Tấm đỡ má phanh lỏng -Siết ốc phanh -Thay lị xo Phanh nặng khơng ăn trống, -Đệm báo mòn bị hỏng Lò xo giữ guốc phanh bị hỏng -Trợ lực phanh hỏng, không hoạt -Kiểm tra vệ sinh, động, rách màng trợ lực, van chân bảo dưỡng sửa chữa thay Triệu chứng: Đạp khơng van khí hở phanh nặng -Có chi tiết chuyển động cấu khơng có hiệu phanh bị kẹt -Sử dụng kết hợp phanh cao -Đường dầu bị tắc phanh động -Má phanh dính dầu mỡ để giảm cường độ -Má phanh mòn bị trai làm việc hệ thống phanh cứng -Phanh nhiều liên tục dẫn tới cấu phanh nóng dẫn tới hệ số ma sát má phanh tang trống bị giảm Phanh đỗ bị bó -Hành trình cần phanh đỗ q ngắn -Điều chỉnh lại hành Triệu chứng: chết -Dây phanh đỗ bị kẹt trình tự phanh máy xuất phát, -Khe hở guốc phanh nhỏ xe không phát huy -Lị xo căng hồi vị tay cơng suất thay -Kiểm tra, sửa chưa, chạy SVTH: Hoàng Ngọc Khôi 69 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ 4.4 Kiểm nghiệm hệ thống phanh Mục đích đánh giá chất lượng sau sửa chữa, điều chỉnh cần thiết điều chỉnh sửa chữa lại Có hai phương pháp kiểm nghiệm hệ thống phanh: kiểm nghiệm đường băng thử * Phương pháp kiểm nghiệm đường Cho xe chạy đường thẳng phẳng với tốc độ quy định thực phanh Kiểm nghiệm phải đảm bảo yêu cầu: - Các bánh xe phải ăn không bị lệch bánh xe phải lết - Đĩa phanh khơng nóng q quy định - Khi đạp bàn đạp phanh hành trình bàn đạp là đạt (phương pháp áp dụng cho nơi khơng có băng khảo nghiệm loại xe khơng có phận chống hãm cứng bánh xe) * Phương pháp kiểm nghiệm băng Phương pháp ta việc cho xe vào băng khảo nghiệm sau đạp bàn đạp phanh Qua băng khảo nghiệm cho ta biết mômen phanh bánh xe so sánh với quy định Nếu điều chỉnh sửa lại Phương pháp ưu điểm kiểm nghiệm tất loại xe, an toàn cho xe người lái xe KẾT LUẬN CHUNG Trong thời gian qua em giao nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống phanh xe du lịch 16 chỗ Dưới hướng dẫn thầy Nguyễn Tiến Dũng thầy mơn Ơ tơ em hồn thành nhiệm vụ Các nội dung gồm có: Chương 1: Tổng quan hệ thống phanh: Trình bày sơ lược hệ thống phanh tô, kết cấu cấu phanh Chương 2: Thông số lựa chọn phương án thiết kế phanh Lấy thông số xe tham khảo, tính tốn lực tác dụng lên cầu trước sau, để tính tốn momen phanh lên cầu Lựa chọn cấu phanh, dẫn động phanh, sơ đồ phanh… SVTH: Hồng Ngọc Khơi 70 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ Chương 3: Tính tốn thiết kế hệ thơng phanh tơ Tính tốn phanh đĩa trước, phanh guốc sau, tính bền chốt, tính nhiệt… Tính tốn dẫn động, tính trợ lực, tính tốn điều hịa phanh… Chương 4: Quy trình điều chỉnh, hư hỏng thường gặp, quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh Nói hư hỏng thường gặp, cách khắc phục rút kinh nghiệm thực từ thực tế Qua tính tốn thấy cụm thiết kế đảm bảo thông số kích thước làm việc, đảm bảo độ tin cậy cao đủ bền Trong trình làm đồ án, với thời gian có hạn thân em có cố gắng tìm hiểu thực tế giải nội dung kĩ thuật hợp lý Đây bước khởi đầu quan trọng giúp cho em nhanh chóng tiếp cận với ngành cơng nghiệp tơ nước ta Em mong nhận ý kiến đóng góp, bổ sung thầy, bạn để đề tài em hoàn thiện hơn, góp phần nhỏ bé vào nhu cầu sử dụng xe Việt Nam Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Dũng toàn thể thầy mơn Ơ tơ tạo điều kiện giúp đỡ cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Hồng Ngọc Khơi SVTH: Hồng Ngọc Khơi 71 Lớp CKĐL 2-K55 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] – Hướng dẫn thiết kế hệ thống phanh ôtô máy kéo Tác giả: Dương Đình Khuyến – ĐHBK Hà Nội – 1995 [2] – Lý thuyết ôtô máy kéo Tác giả: Nguyễn Hữu Cẩn - Nhà xuất KH KT Hà Nội – 1996 [3] – Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí Tác giả: Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Nhà xuất giáo dục – 1993 [4] – Sổ tay Alat đồ gá Tác giả: PGS.TS Phạm Văn Địch – Nhà xuất KH KT Hà Nội 2000 [5] – Tập giảng Cấu tạo Ơtơ Tác giả: TS Hồ Hữu Hải – ĐHBK Hà Nội – 2008 [6] – Tập giảng thiết kế tính tốn tơ Tác giả: PGS.TS: Nguyễn Trọng Hoan [7] – Dung sai & Kỹ thuật đo Tác giả: PGS.TS Ninh Đức Tốn, TS Nguyễn Trọng Hùng [8] – Thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Tác giả: Trần Văn Địch SVTH: Hoàng Ngọc Khôi 72 Lớp CKĐL 2-K55 ... Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ Theo kết cấu + Cơ cấu phanh dải (phanh đai) cấu phanh + Cơ cấu phanh tang trống + Cơ cấu phanh đĩa Theo dẫn động phanh+ Hệ thống phanh dẫn động khí + Hệ thống phanh. .. tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh xe chỗ 3.2 Tính tốn thiết kế cấu phanh? ??… ………………………… … …… 38 3.2.1 Xác định moomen phanh bánh xe? ??………………………………………… 38 3.2.2 Thiết kế tính tốn cấu phanh sau……………………………………………... lực + Hệ thống phanh dẫn động khí nén + Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén-thủy lực + Hệ thống phanh dẫn động điện Nănglượng sử + Hệ thống phanh khơng có trợ lực dụng phanh + Hệ thống phanh