Chương 4: Thiết kế đồ gá tiện láng tang trống phanh
4.2. Tính toán, thiết kế đồ gá
4.2.1. Kết cấu cụm bánh xe và cơ cấu phanh:
Hình 4.1 Kết cấu cụm bánh xe 1. Moayơ; 2. K bi ngoài; 3. Lỗ bắt bu lông; 5. bán trục; 6. đai ốc hãm ngoài; 7. Đai ốc hãm trong; 10. tang trèng phanh.
Hình 4.2 Cụm moayơ cơ cấu phanh
SVTH: Nguyễn Văn C−ờng Lớp Cơ khí ôtô - K40 + Tang trèng phanh:
H×nh 4.3 Tang trèng phanh 1. Lỗ bắt vít định vị; 2. Lỗ bắt bulông
Tang trống phanh được đúc bằng gang xám có δB = 190HB và có đường kính trong D = 280 mm. Mặt trong của tang trống đ−ợc gia công chính xác để tiếp xúc với tấm ma sát của cơ cấu phanh.
Mặt đáy của tang trống phanh có gia công lỗ để lồng qua đầu trục và lỗ nhỏ hơn để định vị, xiết chặt tang trống với cụm moayơ.
Trên tang trống có gờ để tăng độ cứng vững và để thoát nhiệt tốt khi phanh.
Nguyên nhân gây ra mài mòn của tang trống phanh là rất nhiều và không tuân theo một quy luật cụ thể nào.
Tang trống phanh có thể mòn theo h−ớng trục và có thể mòn theo h−ớng kÝnh.
Các nguyên nhân gây mòn là do má phanh và tang trống phanh làm việc nhiều, do má phanh mòn đầu đinh tán của má phanh nhô lên khi phanh xe đầu đinh tán sẽ tiếp xúc với bề mặt ma sát của tang trống gây mòn tạo thành các rãnh và gờ bËc.
Tất cả các nguyên nhân đó đều làm giảm diện tích tiếp xúc giữa bề mặt của má phanh và tang phanh dẫn tới hiệu quả phanh không cao gây nguy hiểm cho xe khi tham gia giao thông.
4.2.2 Các ph−ơng pháp khắc phục:
Trong khi vận hành xe trên đ−ờng ng−ời lái xe thấy các hiện t−ợng nh− phanh xe mà hiệu quả không cao hoặc hoặc lực phanh ở các bánh xe không đều nhau.
Thì ta phải tiến hành điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống nếu không điều chỉnh đ−ợc thì ta phải tiến hành tháo tang trống ra và kiểm tra các nguyên nhân.
SVTH: Nguyễn Văn C−ờng Lớp Cơ khí ôtô - K40 Nếu thấy vành tang trống nơi tiếp xúc với má phanh bị mòn x−ớc mòn cục bộ hoặc là mòn theo lớp thì ta phải tiến hành kiểm tra lại bằng th−ớc cặp đo lỗ hoặc dùng đồng hồ so đo lỗ loại lớn để xác định kích thước sửa chữa.
Cách xác định cốt sửa chữa tang trống phanh đ−ợc tiến hành nh− sau:
Một cốt sửa chữa của tang trống phanh là từ 0,25 - 0,30 mm.
VD: Khi dùng thước để kiểm tra tang trống phanh ta đo được đường kính trong của tang trống là: D = 280,015
Mà đ−ờng kính của tang trống phanh ở cốt không là 280mm.
Nh− vËy. D = 280,015 - 280 = 0,015mm.
Nh− vậy ta phải tiến hành tang trống theo cốt 1
Mà tang trống phanh có thể sửa chữa đ−ợc 3 cốt. Nếu thấy độ mòn hoặc các vết cào x−ớc lớn của tang trống phanh lớn hơn 3 cốt sửa chữa thì ta tiến hành loại bỏ tang trống phanh đó.
Vì nếu sửa chữa tang trống phanh quá 3 cốt thì độ cung ứng của tang trống sẽ không đảm bảo tang trống phanh bị phá vỡ khi lực phanh lớn gây tai nạn cho xe khi tham gia giao thông.
Có rất nhiều phương pháp để sửa chữa tang trống phanh:
- Tiện láng vành tang trống phanh.
- Dùng ph−ơng pháp mài trên máy mài vô tâm.
Phương pháp mài trên máy mài vô tâm có ưu điểm là đạt được độ chính xác cao nh−ng khuyết điểm là các b−ớc công nghệ phức tạp.
Tiện láng vành tang trống có ưu điểm là phương pháp gia công đơn giản.
Khi tiến hành sửa chữa tang trống phanh, ta phải tiến hành sửa chữa cả 4 tang trống phanh của 4 bánh xe hoặc có thể sửa chữa 2 tang trống phanh trên cùng một cầu. Với mục đích tránh cho xe khi phanh lực phanh sẽ không đều nhau giữa các bánh xe tạo ra mô men quay vòng gây nguy hiểm cho xe khi vận hành trên đ−ờng.
Khi đã xác định được kích thước sửa chữa của tang trống và tiến hành sửa chữa. Do l−ợng kim loại bị dao bóc đi là rất nhỏ do vậy phải cần tới đồ gá gia công thật chính xác.
SVTH: Nguyễn Văn C−ờng Lớp Cơ khí ôtô - K40 4.2.3. Giới thiệu về đồ gá:
A. Cấu tạo của đồ gá.
Hình 4.4 Cấu tạo đồ gá
1. Moay ơ; 2. Tang trống phanh; 3. Vít định vị; 4. Vít hãm tốc gạt; 5. Trục gá; 6. Tốc gạt;
7. Vòng hãm ổ bi; 8. Mũi chống tâm; 9. k bi ngoài; 10. Mâm cặp; 11. Bu lông truyền lực + Trục gá đ−ợc gia công bằng thép các bon 45 có đ−ờng kính Φ74, chiều dài là 130mm. Một đầu kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu của máy tiện.
Một đầu đ−ợc gia công chính xác có gia công mặt vát côn t−ơng ứng với mặt vát côn của K bi ngoài trong may ơ.
+ Mũi chống tâm bằng thép các bon 45, đ−ợc gia công chính xác mặt đầu vát côn t−ơng ứng với mặt vát côn của K bi ngoài, có đ−ờng kính bằng với đ−ờng kính của trục gá.
+ Chi tiết gia công đ−ợc định vị trên moay ơ nhờ vít số 3. Khi tiện láng tang trống của bánh xe nào ta sử dụng luôn moay ơ của bánh xe đó.
+ Moay ơ đ−ợc tháo rời khỏi cầu xe rửa sạch dầu mỡ để nguyên K bi ngoài và vòng hãm trong của ổ bi.
Moay ơ và tang trống phanh đ−ợc bắt chặt với nhau bằng bu lông truyền lực sè 11.
+ Tốc gạt đ−ợc chế tạo bằng gang xám có cấu tạo giống nh− hình Clíp có gia công lỗ ren để sử dụng vít hãm tốc gạt số 4.
5 4
2
1 9
8 7 6 11
10
3
SVTH: Nguyễn Văn C−ờng Lớp Cơ khí ôtô - K40 B. Nguyên lý làm việc:
Cặp trục gá 5 nên mâm cặp 10 của máy tiện sau đó lồng nhẹ nhàng tốc gạt 6 vào trục gá (ch−a hãm vít 4).
Bắt chặt moay ơ 1 với chi tiết gia công số 2 nhờ các ốc truyền lực số 11.
Đ−a moay ơ và chi tiết gia công lên gá lắp. Đầu moay ơ lắp với phần bán trục
đ−ợc gối nên trục gá.
Mặt côn của trục gá đ−ợc tiếp xúc với mặt côn của K bi ngoài sau đó ta di chuyển ụ động có gắn mũi chống tâm số 8 tiến sát tới moay ơ.
Cho mặt vát côn của mũi chống tâm tiếp xúc với mặt vát côn của K bi còn lại sau đó khử hết độ dơ và khoá ụ động lại.
Định vị tốc gạt số 6 vào trục gá 5 bằng vít hãm số 4 sao cho các tay gạt của tốc gạt tỳ vào bu lông truyền lực số 11 là đ−ợc, định tâm lại cho chính xác sau đó ta tiến hành tiện.
C. Tính toán chế độ cắt gọt:
Do l−ợng kim loại dao tiện hớt đi là rất nhỏ do vậy ta tính toán cho chế độ cắt là nguyên công tiện tinh.
a. Chiều sâu cắt (t) mm (Theo sổ tay chế tạo máy)
Khi tiện tính chiều sâu cắt phụ thuộc vào yêu cầu độ chính xác và kích thước
độ nhám bề mặt gia công.
Khi tính toán kích th−ớc sửa chữa ta phải tính toán sao cho l−ợng kim loại bị cắt là nhỏ nhất, chi tiết gia công có cốt sau khi sửa chữa xát với cốt tr−ớc khi sửa chữa nhất mà vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Do vậy ta tính chiều sâu cắt là 0,07mm.
b. L−ợng chạy dao S mm/vòng
(Theo bảng 5-14) công nghệ chế tạo máy.
Ta lấy l−ợng chạy dao S = 0,10mm c. Tốc độ cắt V m/phút
Khi tiện trong tốc độ cắt đ−ợc tính theo công thức: V = m xv y
S . t . T
C .kv Trong đó: Cv : là hệ số điều chỉnh.
(Theo bảng 5-17) ta có Cv = 292 m, x, y : là các số mũ theo bảng (5-17)
SVTH: Nguyễn Văn C−ờng Lớp Cơ khí ôtô - K40 m = 0,2
x = 0,15 y = 0,2
kv = kmv . knv . kuv (theo bảng 5-1)
kmv là hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công kmv = 1 (theo bảng 5-5) knv là hệ số phục thuộc vào tình trạng bề mặt gia công
knv = 0,8 (theo bảng 5-6)
kuv là hệ số phục thuộc vào vật liệu làm dụng cụ cắt kuv = 1,0
=> kv = 1 x 0,8 x 1 = 0,8 (theo công nghệ chế tạo máy).
T là tuổi bền trung bình của dụng cụ cắt khi gia công 1 dao ta lấy T = 60 phót.
Vậy từ công thức V = m xv y
S . t . T
C .kv Ta cã V = 0,2 0,15 0,2
1 , 0 . 07 , 0 . 60
292 . 0,8 = 243m/p d. Tính số vòng quay của trục máy (n) vòng/phút
Từ công thức V =
1000 n . D π.
=> n =
280 x 14 , 3
1000 x 243 D
. 1000 .
V =
π = 276 (v/phót)
đ. Tính lực cắt Pz:
Từ công thức Pz = 10. Cp . Tx . Sy . Vn . Kp (Tra bảng 5-22) ta có Cp = 92
c, y, n là các số mũ x = 10 ; y = 0,75 ; n = 0 Kp là hệ số điều chỉnh
Kp = Kmp . Kγp . Kλp . Krp . Kεp (Theo bảng 5-9) Kmp = 1 (Theo bảng 5-22)
Kγp = 1 ; Kλp = 0,75 ; Krp = 0,87 Kεp = 0,89 => Kp = 0,58 => Pz = 26,09 (N)
SVTH: Nguyễn Văn C−ờng Lớp Cơ khí ôtô - K40 e. Tính công suất cắt (kw)
Công suất đ−ợc tính theo công thức.
N = 1020x60 V . Pz
=> N = 0,1 (kw) g. Tính lực kẹp cần thiết.
* Sơ đồ cắt gọt:
Phân tích lực khi tiện chi tiết trên mâm cặp 3 chấu lực Pz sẽ làm chi tiết quay quanh t©m.
Ta có ph−ơng trình cân bằng lực.
3 x WCT . f .
2
D = k . Pz .
2 D
=> WCT =
f . 3
P . k z
Trong đó: WCT : là lực kẹp; k là hệ số an toàn Pz : là lực cắt; f : là hệ số ma sát k = k0 x k1 x k2 x k3
k0 là hệ số an toàn k0 = 1,5
k1 hệ số về tính chất bê mặt gia công k1 = 1,1 k2 hệ số về việc tăng lực do mòn dao k2 = 1,2
k3 hệ số xét đến ảnh hưởng của mô men làm chi tiết quay quanh trục k3 = 1,2
=> k = 1,5 x 1,1 x 1,2 x 1,2 = 2,37 Hệ số ma sát f = 0,2
=> WCT =
2 , 0 x 3
09 , 26 x 37 ,
2 = 103 (N)
Đó là lực kẹp trên 1 chấu.
Do vậy lực kẹp toàn bộ sẽ là 309 (N)
WCT
Pz
WCT WCT
SVTH: Nguyễn Văn C−ờng Lớp Cơ khí ôtô - K40 + Yêu cầu kỹ thuật của tang trống phanh sau khi sửa chữa
- Độ bóng bề mặt của tang trống phanh đạt Rz 20.
- Độ không song song giữa hai bề mặt của tang trống phanh < 0,1.
- Có kích thước đúng với kích thước của cốt đã sửa chữa.
Qua phân tích kết cấu của đế gá và các bước tính toán về lực kẹp và chế độ cắt gọt cho ta thấy rằng sửa chữa tang trống bằng ph−ơng pháp tiện láng. Có kết cấu
đồ gá đơn giản các bước công nghệ phù hợp với các quá trình sản xuất trong các trạm xưởng sửa chữa cho ta sản phẩm sau khi sữa chữa đạt theo yêu cầu kỹ thuật.
SVTH: Nguyễn Văn C−ờng Lớp Cơ khí ôtô - K40 KÕT luËn
Sau thời gian ba tháng làm việc nghiêm túc khẩn tr−ơng, cùng với sự giúp
đỡ tận tình của thầy giáo ... và các thầy giáo trong bộ môn cơ khí ô tô, các bạn trong lớp. Đến nay em dã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài: “Khai thác kỹ thuật hệ thống phanh ô tô HINO FF3H”.
Với những gì đã nghiên cứu và khai thác đ−ợc nh−: Kết cấu, nguyên lý làm việc của các hệ thống trên xe HINO FF3H, đồ gá tiện láng tang trống phanh. Đặc biệt là kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống phanh xe HINO FF3H qua đó em
đã phân tích đ−ợc các h− hỏng đồng thời đ−a ra đựơc các biện pháp khắc phục sửa chữa và thay thế trên cơ sở đó giúp em nắm đ−ợc kết cấu nguyên lý làm việc của hệ thống phanh không chỉ riêng của ôtô HINO FF3H mà cả của các loại xe khác.
Trong quá trình thực hiện thiết kế tốt nghiệp để hoàn thành đồ án mặc dù
đã có sự cố gắng hết sức nh−ng vì thời gian và trình độ có hạn nên không thể tránh khỏi sai sót kính mong các thầy giáo trong Hội đồng tốt nghiệp góp ý để đồ án của em đ−ợc hoàn thiện hơn và có tính ứng dụng trong thực tế tốt hơn.
Em xin trân thành cảm ơn !