1.3.2 .Phân loại theo kết cấu
2.2. Tính tốn thiết kế hệ thống phanh trên cơ sở xe Toyota Innova 2009 23
2.2.2. Tính tốn, thiết kế tính tốn cơ cấu phanh trước 25
2.2.2. Tính tốn, thiết kế tính tốn cơ cấu phanh trướctrước 2.2.2.1. Tính đường kính xylanh 2.2.2.1. Tính đường kính xylanh P P11 P P11 r rtbtb
Hình 2.3: Sơ đồ tính tốn phanh đĩa Hình 2.3: Sơ đồ tính tốn phanh đĩa
Mơmen phanh sinh ra trên một cơ cấu phanh dạng đĩa quay được xác định như sau: Mômen phanh sinh ra trên một cơ cấu phanh dạng đĩa quay được xác định như sau:
(2.5) (2.5) Trong đó:
Trong đó:
P: lực ép má phanh vào đĩa phanh. P: lực ép má phanh vào đĩa phanh. r r tbtb: bán kính đặt lực.: bán kính đặt lực. Ta có: Ta có: với: với: : bán kính bên trong tấm ma sát : bán kính bên trong tấm ma sát : bán kính bên ngồi tấm ma sát : bán kính bên ngồi tấm ma sát
Theo xe tham khảo ta chọn Theo xe tham khảo ta chọn
Mặt
Mặt khác: khác: (2.6)(2.6) n: số ống xilanh làm việc. Chọn n= 2. n: số ống xilanh làm việc. Chọn n= 2. p
p00: áp : áp suất suất chất chất lỏng lỏng trong trong hệ hệ thống thống pp00= 500= 500 ¿¿ 800 (N/cm 800 (N/cm22).). Chọn p Chọn p00= 700 (N/cm= 700 (N/cm22).). d: đường kính xi lanh d: đường kính xi lanh Từ đó: Từ đó: 2.2.2.2. Xác định kích thước má phanh. 2.2.2.2. Xác định kích thước má phanh. Kích thước má phanh được chọn trên cơ sở đảm bảo
Kích thước má phanh được chọn trên cơ sở đảm bảo công ma sát riêng, áp suất trêncông ma sát riêng, áp suất trên má phanh, tỷ số trọng lượng tồn bộ của ơtơ trên diện tích tồn bộ của các má phanh và má phanh, tỷ số trọng lượng tồn bộ của ơtơ trên diện tích tồn bộ của các má phanh và chế độ làm việc của phanh.
chế độ làm việc của phanh.
Chiều rộng má phanh b. Chọn b = 50mm Chiều rộng má phanh b. Chọn b = 50mm Bán kính tang trống r Bán kính tang trống r tt = 140 mm = 140 mm Góc ơm tấm ma sát β Góc ơm tấm ma sát β00 = 120 = 120 00
Diện tích một má phanh: Diện tích một má phanh:
2.2.2.3. Cơng ma sát riêng. 2.2.2.3. Cơng ma sát riêng. Nếu ta phanh ô tô đang chuyển động vớ
Nếu ta phanh ô tô đang chuyển động với vận tốc vi vận tốc v00 cho tới khi dừng hẳn (tức cho tới khi dừng hẳn (tức là khilà khi v= 0) thì tồn bộ động năng của ơ tơ có thể được coi là đã chuyển thành cơng ma sát tại v= 0) thì tồn bộ động năng của ơ tơ có thể được coi là đã chuyển thành công ma sát tại
các
các cơ cơ cấu cấu phanh: phanh: (2.7)(2.7) Trong đó:
Trong đó:
m: Khối lượng tồn bộ của ơtơ khi đầy tải có m = G/g. m: Khối lượng tồn bộ của ơtơ khi đầy tải có m = G/g.
v: Tốc độ của ôtô khi bắt đầu phanh v = 60km/h = 16,67 m/s. v: Tốc độ của ôtô khi bắt đầu phanh v = 60km/h = 16,67 m/s. g: Gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s
g: Gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s22.. F
F∑∑: Tổng diện tích các má phanh: Tổng diện tích các má phanh -- Với cơ cấu phanh cầu sau:Với cơ cấu phanh cầu sau: F
FΣ1Σ1: Tổng diện tích các má phanh cơ cấu phanh sau (4 má phanh): Tổng diện tích các má phanh cơ cấu phanh sau (4 má phanh) F
FΣ1Σ1 = 4.F = = 4.F = 4.146,6= 586,4 cm4.146,6= 586,4 cm22 -- Với cơ cấu phanh cầu trước:Với cơ cấu phanh cầu trước:
F
FΣ2Σ2: Tổng diện tích các má phanh cơ cấu phanh cầu trước.: Tổng diện tích các má phanh cơ cấu phanh cầu trước.
(2.8) (2.8) Trong đó: Trong đó: xx00: góc ơm tấm ma sát. x: góc ơm tấm ma sát. x00= 60= 6000 Do đó diện tích tồn bộ các má phanh là: Do đó diện tích tồn bộ các má phanh là: Vậy cơng ma sát riêng là:
Vậy công ma sát riêng là:
Vậy công ma sát riêng nằm trong giới hạn cho phép Vậy công ma sát riêng nằm trong giới hạn cho phép
L
2.2.2.4. Áp suất lên bề mặt má phanh 2.2.2.4. Áp suất lên bề mặt má phanh.. -- Với cơ cấu phanh cầu sau :Với cơ cấu phanh cầu sau :
Áp suất trên bề mặt má phanh được giới hạn bởi sức bền của vật liệu do mỗi loại vật Áp suất trên bề mặt má phanh được giới hạn bởi sức bền của vật liệu do mỗi loại vật liệu chỉ chịu được một áp lực nhất định. Áp suất trên bề mặt má phanh được tính như sau: liệu chỉ chịu được một áp lực nhất định. Áp suất trên bề mặt má phanh được tính như sau:
Mpa Mpa Trong đó:
Trong đó:
μ: Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh, μ = 0,3 μ: Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh, μ = 0,3 F
FΣΣ: Diện tích má phanh tại nơi có M: Diện tích má phanh tại nơi có MPP..
Mpa (2.9) Mpa (2.9) Kết luận:
Kết luận: Vậy áp suất trên bề mặt cơ cấu phanh sau nằm trong giới hạn cho phép.Vậy áp suất trên bề mặt cơ cấu phanh sau nằm trong giới hạn cho phép. -- Với cơ cấu phanh trước :Với cơ cấu phanh trước :
Áp suất trên bề mặt ma sát chính bằng lực ép ép má phanh vào đĩa phanh chia cho Áp suất trên bề mặt ma sát chính bằng lực ép ép má phanh vào đĩa phanh chia cho diện tích má phanh. diện tích má phanh. Lực ép má phanh là: Lực ép má phanh là: Diện tích 1 má phanh sẽ là: Diện tích 1 má phanh sẽ là:
Do đó áp suất trên bề mặt phanh sẽ là: Do đó áp suất trên bề mặt phanh sẽ là:
Thỏa mãn Thỏa mãn Kết luận:
Kết luận: Vậy áp suất trên bề mặt cơ cấu phanh trước nằm trong giới hạn cho phép.Vậy áp suất trên bề mặt cơ cấu phanh trước nằm trong giới hạn cho phép. 2.2.2.5. Tính tốn nhiệt phát ra trong q
2.2.2.5. Tính tốn nhiệt phát ra trong q trính phanhtrính phanh
Trong q trình phanh, tồn bộ động năng của khối lượng chuyển động của ô tơ Trong q trình phanh, tồn bộ động năng của khối lượng chuyển động của ơ tơ được chuyển hóa thành nhiệt tại các cơ cấu phanh. Một phần của lượng nhiệt này sẽ nung được chuyển hóa thành nhiệt tại các cơ cấu phanh. Một phần của lượng nhiệt này sẽ nung nóng các chi tiết trong cơ cấu phanh mà chủ yếu là trống phanh, phần cịn lại tỏa ra ngồi nóng các chi tiết trong cơ cấu phanh mà chủ yếu là trống phanh, phần cịn lại tỏa ra ngồi khơng khí.
(2.10) (2.10)
Trong trường hợp phanh ngặt, thời gian phanh rất ngắn nên lượng nhiệt tỏa ra ngoài Trong trường hợp phanh ngặt, thời gian phanh rất ngắn nên lượng nhiệt tỏa ra ngồi khơng khí rất nhỏ, có thể bỏ qua được, khi đó:
khơng khí rất nhỏ, có thể bỏ qua được, khi đó:
(2.11) (2.11) Sự tăng nhiệt độ trống phanh khi phanh với V
Sự tăng nhiệt độ trống phanh khi phanh với V11 = 30 km/h, V = 30 km/h, V22 = 0 không quá 15 = 0 không quá 1500.. : Độ gia tăng nhiệt độ.
: Độ gia tăng nhiệt độ.
G: Trọng lượng toàn bộ của ôtô khi đầy tải G = 21750 N G: Trọng lượng tồn bộ của ơtơ khi đầy tải G = 21750 N g: Gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s
g: Gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s22
c: Nhiệt rung riêng của trống phanh làm bằng gang c = 500 J/kg. độ c: Nhiệt rung riêng của trống phanh làm bằng gang c = 500 J/kg. độ m
mtt: Khối lượng trống phanh.: Khối lượng trống phanh. m
mtt = 4m = 4m00 = 4γV = 4γV
γ: Khối lượng riêng của gang, γ = 7,2 g/cm γ: Khối lượng riêng của gang, γ = 7,2 g/cm 33 V: Thể tích trống phanh V: Thể tích trống phanh => m => mtt = 4.7,2.476 = 13708,8 g ≈ 13,8 kg = 4.7,2.476 = 13708,8 g ≈ 13,8 kg Kết luận:
Kết luận: Cơ cấu phanh đảm bảo thoát nhiệt tốt.Cơ cấu phanh đảm bảo thoát nhiệt tốt.