BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HN
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ và tên: Nguyễn Văn Dũng
Lớp : Ôtô B Khoá: 52
Nghành : Cơ khí động lực.
1. Đề tài thiết kế:
“THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE SƠMI RƠ MOOC”
2. Các số liệu ban đầu: Tham khảo tài liệu xe container tải trở 40 feet
TT THÔNG SỐ Đơn vị Đoàn xe thiết kế
1 Kích thước chung(dài x rộng x cao) mm 16384x2495x3985
2 Trọng lượng không tải N 141000
3 Trọng lượng người lái N 1300
4 Trọng lượng toàn bộ của đoàn xe N 355500
Phân bố lên trục trước đầu kéo N 49940
Phân bố lên các trục sau đầu
kéo
N 127560
Phân bố lên chốt kéo N 89000
11
Phân bố lên trục 1 SMRM N 89000
Phân bố lên trục 2 SMRM N 89000
5 Chiều dài cơ sở của đầu kéo m 3,7
6 Chiều dài cơ sở của SMRM m 9,29
7 Toạ độ trọng tâm theo chiều cao của
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN Hà Nội, Ngày … tháng … năm
……
Cán bộ hướng dẫn
33
LỜI MỞ ĐẦU
Từ khi xã hội loài người bắt đầu bước vào thời kỳ hiện đại thì phương
tiện di chuyển của con người ngày càng trở nên hiện đại hơn, đa dạng hơn về
cả phương thức cũng như nguyên lý làm việc. Trên không thì có kinh khí cầu,
tàu lượn, máy bay, tàu vũ trụ. trong môi trường nước thì có ca nô, tàu thủy,
tàu ngầm. Trên bộ thì có tầu hỏa, tầu điện, ôtô xe máy. Trên đường bộ thì ôtô
là phương tiện có rất nhiều ưu điểm nổi trội: đó là sự cơ động, tính an toàn
tiện nghi.
Năm 1860 chiếc ô tô đầu tiên sử dụng động cơ đốt trong đã ra đời. Sự
ra đời của ô tô sử dụng động cơ đốt trong đã thách thức các phương tiện vận
tải thô sơ thời bấy giờ và ngày càng thúc đẩy ngành vận tải đường bộ phát
triển. Thông qua nhu cầu tiêu thụ, lưu lượng vận chuyển của hàng hóa của các
phương tiện giao thông là có thể đánh giá mức độ phát triển về kinh tế của
một đất nước. Trước vấn đề bức thiết đó, với sự tiến bộ của khoa học công
nghệ, ngành sản xuất chế tạo ô tô trên thế giới cũng ngày càng phát triển và
hoàn thiện hơn đáp ứng khả năng vận chuyển, tốc độ, an toàn cũng như đạt
hiệu quả kinh tế cao
Ngày nay ôtô không chỉ là phương tiện chủ yếu để chuyên chở hành
khách hàng hóa, sự mạnh mẽ và vẻ đẹp của chiếc xe thể hiện sự lịch lãm tạo
ra phong cách cho người chủ sử dụng. Tính tiện nghi cho người dùng và sự
thân thiện với môi trường sống chung quanh là hai tiêu chí đặt ra hàng đầu mà
tất cả các cường quốc về công nghiệp ôtô đều phải dựa vào đó để nghiên cứu
phát minh để có thể tạo ra những sản phẩm tốt hơn. Tuy đất nước ta còn
nghèo và nền kinh tế còn đang trên đà phát triển xong trong những năm gần
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1. Công dụng, phân loại, yêu cầu
1.1 Công dụng
Hệ thống phanh có nhiệm vụ giảm tốc độ chuyển động, dừng hẳn xe ôtô
hoặc giữ ôtô đứng yên trên đường có một độ dốc nhất định.
1.2 Phân loại
1.2.1 Theo công dụng
Theo công dụng hệ thống phanh được chia thành các loại sau:
- Hệ thống phanh chính (phanh chân)
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay)
- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ)
1.2.2 Theo kết cấu của cơ cấu phanh
Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh được chia thành hai loại sau
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa
1.2.3 Theo dẫn động phanh
Theo dẫn động phanh hệ thống phanh được chia ra
- Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí
- Hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực
- Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén
- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén – thuỷ lực
66
- Hệ thống phanh dẫn động có cường hoá
1.2.4 Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh
Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ
thống phanh có bộ điều hoà lực phanh.
1.2.5 Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh
Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống
hãm trên bánh xe khi phanh ôtô. Hiện nay thường dùng cơ cấu phanh dạng ma
sát (khô hoặc ướt) tạo ra ma sát giữa hai phần: quay và không quay.
+ Dẫn động phanh: là tập hợp các chi tiết dùng để truyền năng lượng từ cơ
88
cấu điều khiển đến các cơ cấu phanh và điều khiển quá trình truyền năng
lượng này trong quá trình truyền với mục đích phanh bánh xe với các cường
độ khác nhau. Trên ôtô sử dụng các phương pháp điều khiển trực tiếp hay
gián tiếp.
Điều khiển trực tiếp là quá trình tạo tín hiệu điều khiển, đồng thời trực
tiếp cung cấp năng lượng cần thiết cho hệ thống phanh để thực hiện sự phanh.
Năng lượng này trong quá trình truyền với mục đích phanh xe với cường độ
khác nhau.
Điều khiển gián tiếp là quá trình tạo nên tín hiệu điều khiển còn năng
lượng do cơ cấu khác đảm nhận.
2.1 Cơ cấu phanh
Trên xe ôtô người ta thường sử dụng cơ cấu phanh dạng tang trống
hoặc cơ cấu phanh đĩa.
2.1.1 Cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu phanh tang trống được phân chia phụ thuộc vào
- Theo dạng bố trí guốc phanh: đối xứng qua trục đối xứng, đối xứng qua tâm
quay, các cơ cấu phanh tự lựa bơi, guốc phanh tự cường hoá.
- Theo phương pháp truyền năng lượng điều khiển: phanh thuỷ lực, phanh khí
nén, phanh tay.
99
Hình 1.2 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng trục
quatâtrục
Có nghĩa là guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố định mà cả
hai đều tựa trên mặt tựa di trượt. Có hai kiểu cơ cấu phanh loại bơi loại hai
mặt tựa tác dụng đơn loại hai mặt tựa tác dụng kép.
+ Loại hai mặt tựa tác dụng đơn
Ở loại này một đầu của guốc phanh được tựa trên mặt tựa di trượt trên
phần vỏ xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt trên phần vỏ xi lanh, đầu
còn lại tựa vào mặt tựa di trượt của pitông. Cơ cấu phanh loại này thường
được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.
+ Loại hai mặt tựa tác dụng kép
Ở loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có hai pitông và cả hai đầu của
mỗi guốc đều tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pitông cơ cấu phanh loại
này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.
1212
Hình 1.5 Cơ cấu phanh tự cường hóa
Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa
- Cơ cấu phanh guốc tự cường hoá có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc
phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai
Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hoá: Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng
đơn (Hình 1.5 a) cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép (Hình 1.5 b).
- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn
Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh
được liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của cơ cấu điều chỉnh di động.
Hai đầu còn lại của hai guốc phanh hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một
được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh bánh xe còn một đầu thì tựa vào
mặt tựa di trượt của pittông xi lanh bánh xe. Cơ cấu điều chỉnh dùng để điều
chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc phanh. Cơ cấu
phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô
Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh. Trong các xi
lanh có pittông mà một đầu của nó luôn tì vào má phanh. Một đường dầu từ xi
lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe.
2.2 Dẫn động phanh
Trên ôtô dẫn động phanh thường là thuỷ lực hoặc khí nén cũng có thể
là sự kết hợp giữa khí nén và thuỷ lực.
2.2.1 Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực
Cấu tạo chung của hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực bao gồm:
Bàn đạp phanh, xi lanh chính (tổng phanh) các ống dẫn, các xi lanh công tác.
Dẫn động phanh bằng thuỷ lực tức là dùng chất lỏng để tạo và truyền áp suất
đến các xy lanh công tác của các cơ cấu phanh để tạo lên lực ép má phanh và
trống phanh hoặc đĩa phanh. Dẫn động phanh dầu có đặc điểm kết cấu đơn
giản dễ bố trí độ nhạy cao tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỉ số truyền
của dẫn động dầu là không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu
phanh. Vì vậy hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực thường được sử dụng trên
ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ.
1515
Trong hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực tuỳ theo sơ đồ của mạch
dẫn dộng một dòng và dẫn động hai dòng.
+ Dẫn động một dòng:
1
2
3
4
Hình 1.7 Dẫn động một dòng
1: Bàn đạp phanh 3: Đường ống dẫn
2: Xilanh chính 4: Cơ cấu phanh
Dẫn động một dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính chỉ có một
1717
1
2
3
5
4
6
Hình 1.9 Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén
1: Máy nén khí; 2: bầu lọc khí; 3: bình chứa khí
4: bàn đạp phanh; 5: van phân phối; 6: Cơ cấu phanh
1.2.3 Dẫn động phanh chính bằng thuỷ khí kết hợp
Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực có ưu điểm độ nhạy cao nhưng
hạn chế là lực điều khiển trên bàn đạp còn lớn. Ngược lại đối với dẫn động
bằng khí nén lại có ưu điểm là lực điều khiển trên bàn đạp nhỏ nhưng độ nhạy
kém (thời gian chậm tác dụng lớn do khí nén bị nén do chịu áp suất).
Để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động trên người ta sử dụng hệ thống
dẫn động phối hợp giữa thủy lực và khí nén. Loại dẫn động này thường được
áp dụng các xe ôtô tải trung bình và ôtô tải lớn.
Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống phanh bao gồm hai phần dẫn động :
- Dẫn động thuỷ lực: Có hai xi lanh chính dẫn hai dòng dẫn đến các xi
lanh bánh xe phía trước và phía sau.
1818
Van phanh
xả ra ngoài
Bình khí
Bình chứa dầu
Máy nén khí
Xi lanh chính
T
THÔNG SỐ Đơn
vị
Kí
hiệu
Đoàn xe
thiết kế
1 Kích thước chung(dài x rộng x cao) mm Lxdxh 16384x2
495x398
5
2 Trọng lượng không tải N
0
Q
141000
3 Trọng lượng người lái N
nl
Q
1300
4 Trọng lượng toàn bộ của đoàn xe N Q 355500
Phân bố lên trục trước đầu
kéo
N
truocdk
Q
49940
Phân bố lên các trục sau đầu
kéo
N
saudk
Q
sm
h
2,23
Bảng thông số của xe tham khảo
2020
2.2 xác định toạ độ trọng tâm của đầu kéo trong trường hợp đầy
tải theo chiều dọc
Trọng lượng toàn bộ của đầu kéo trong trường hợp toàn tải
127560 49940 177500
dk saudk truocdk
Q Q Q= + = + =
(N)
Khoảng cách từ trọng tâm đầu kéo đến cầu trước
. 127560.3700
2659
177500
saudk dk
dk
Q L
a
Q
= = =
(mm)
Khoảng cách từ trọng tâm đầu kéo đến trục cân bằng
3700 2659 1041
dk
Khoảng cách từ trọng tâm SMRM đến trục cân bằng
' ' 9290 6193,3 3096,7
sm
b L a= − = − =
(mm) 2222
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CƠ CẤU PHANH
Ta chọn cỡ lốp cho xe thiết kế theo xe tham khảo có kí hiệu 11.00R20-16PR
Vậy H = B = 280 (mm) ; d = 508 (mm)
Vậy D = d + 2.H = 508 + 2.280 = 1068 (mm)
⇒
D = 1,068 (m)
vậy bánh kính r
o
=
( )
1,068
0,534
2
m=
Do đó bán kính lăn của bánh xe là (chọn
93,0
=
λ
)
R
h j
M G R a
g L
ϕ
= −
2,23.6 1
267000.0,7.0,496.(6,1933 ). 46910,8( )
10 9,29
Nm= − =
Lực quán tính tác dụng lên chốt kéo khi phanh với gia tốc phanh 6
2
m
s
là:
. 267000.6
160200( )
9.8
qt
G j
P N
g
= = =
Sơ đồ tính toán mômen phanh tác dụng lên đầu kéo : 2424
Ldk
2 2
p bx
M Z r Nm
ϕ
= = =
Theo sơ đồ ta tính được phản lực mặt đường tác dụng lên các bánh xe cầu sau
đầu kéo là :
2525
Copyright: Tài liệu đại học ©