MỤC LỤC
trang
Lời nói đầu………………………………………………… 3
Chương I: Tổng quan về hệ thống phanh của xe ôt……………… … 5
1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại của hệ thống phanh………… 5
1.2 Kết cấu của một số hệ thống phanh …………………… 6
Chương II: GIỚI THIỆU XE THAM KHẢO ….…………… ….… 20
Các thông số kỹ thuật của xe tham khảo (KAMAZ-5320) ……….… … 20
2.1 giới thiệu chung về xe kamaz 5230……………….…… ……… 20
2.2 sơ đồ dẫn động…………………………………………. … … …21
2.3 các kết cấu hệ thống phanh………………………………….… …24
2.3.1 Van phân phối………………………………………… … 24
2.3.2 Van hạn chế áp suất…………………………… 27
2.3.3 Bộ điều hòa lực phanh…………………………… 29
2.3.4 Van tăng tốc……………………………………… 32
2.3.5 Bầu phanh trước……………………………………… ….35
2.3.6 Bầu phanh sau………………………………………… ….35
2.3.7 Van điều khiển phanh tay……………………………… … 37
2.3.8 van bảo vệ kép………………………………………… …37
2.3.9 van an toàn……………………………………………… ……37
ChươngIII: Thiết kế tính toán hệ thống phanh…………………… ….38
3.1 Tính toán xây dựng hệ thống phanh ……………………… 38
3.1.1 Xác định mô men theo lực bám……….… … 38
3.1.2 tính toán cơ cấu phanh tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp
họa đồ ………………
………… 40
3.2 Tính bền một số chi tiết…………………………… …… 49
3.2.1 Tính bền guốc phanh………………………… … 49
1
3.2.2 Tính bền trống phanh………………………………… 51
3.2.3 Tính bền chốt phanh………………………………… … ….59

được lắp ráp tại các nhà máy liên doanh và cũng có một phần là xe nhập cũ,
các loại xe trên rất đa dạng về chủng loại mẫu mã cũng như chất lượng. Trong
các loại xe trên thì xe tải đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển
kinh tế đất nước. Xe tải phục vụ chủ yếu trong các ngành khai khoáng, xây
dựng,vận tải hàng hoá. Với đặc thù của địa hình Việt Nam với 70% diện tích
là đồi núi. Đường xá thường là khó khăn có nhiều dốc cao và dài, trong khi đó
xe lại thường xuyên chở quá tải. Do đó yêu cầu phải có một hệ thống phanh
tốt đảm bảo an toàn quá trình vận tải, đồng thời nâng cao được hiệu quả
phanh và độ ổn định khi phanh.
Trên cơ sở đó em được giao đề tài:
“Thiết kế tính toán hệ thống phanh cho xe tải tám tấn”.
Đề tài được tiến hành tại bộ môn Ô tô trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Sau hơn ba tháng thực hiện, với sự cố gắng, nỗ lực của bản thân em đã hoàn
thành công việc yêu cầu của đồ án tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn thầy
3
Phạm Huy Hường và các thầy trong bộ môn đã giúp đỡ, hướng dẫn tận tình
và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Hà Nội, Ngày tháng năm 2012
Sinh viên thực hiện
Nguyến Đặng Phúc
4
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1 CÔNG DỤNG, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI
1.1.1 Công dụng
- Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô đến một giá trị cần thiết nào
đó hoặc dừng hẳn ôtô.
- Giữ ôtô dừng hoặc đỗ trên các đường dốc.
1.1.2 Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ôtô cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén - thuỷ lực.
- Hệ thống phanh dẫn động có cường hoá.
d. 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 với bộ điều hoà lực phanh
e. Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh
Theo khả khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống
phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS).
1.2 Kết cấu của hệ thống phanh
Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh dừng trong đó phanh
chính thường là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh dừng
thường là phanh tay, phanh tay thường được bố trí ở ngay sau trục thứ cấp của
hộp số hoặc bố trí ở các bánh xe.
Việc dùng cả hai phanh, phanh chính và phanh phụ đảm bảo độ an toàn của
ôtô khi chuyển động và dừng hẳn. Hệ thống phanh có hai phần cơ bản đó là
cơ cấu phanh và dẫn động phanh.
6
- Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra
mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô.
- Dẫn động phanh: Dẫn động phanh dùng để truyền và khuyếch đại lực
điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh. Tuỳ theo dạng dẫn động: cơ
khí, thuỷ lực, khí nén hay kết hợp mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm
các phần tử khác nhau. Ví dụ nếu là dẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao
gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ khí. Nếu là dẫn động thuỷ lực thì dẫn động
phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh chính (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh
bánh xe) và các ống dẫn.
1.2.1 Các dạng cơ cấu phanh
a. Cơ cầu phanh đĩa
Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động.
• Loại giá đỡ cố định

2- Đĩa phanh
3- Piston
4- Giá di động
5- Giá dẫn hướng

Bình thường khi chưa phanh do giá đỡ có thể di trượt ngang trên chốt nên nó
tự lựa để chọn một vị trí sao cho khe hở giữa các má phanh với đĩa phanh hai
bên là như nhau. Khi đạp phanh dầu từ xi lanh chính theo ống dẫn vào xi lanh
bánh xe. Pittông sẽ dịch chuyển để đẩy má phanh ép vào đĩa phanh. Do tính
chất của lực và phản lực kết hợp với kết cấu tự lựa của giá đỡ nên giá đỡ
mang má phanh còn lại cũng tác dụng một lực lên đĩa phanh theo hướng
ngược với lực của má phanh do pittông tác dụng. Kết quả là đĩa phanh được
ép bởi cả hai má phanh và quá trình phanh bánh xe được thực hiện.
* Ưu điểm của hệ thống phanh đĩa
- Lực tác dụng lên cơ cấu phanh được cân bằng nên ít bị biến dạng.
- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh nên má phanh mòn đều, ít phải
điều chỉnh trong quá trình sử dụng.
8
1 2 3 4
5
- Thoát nhiệt tốt trong quá trình làm việc, làm cho các bề mặt ma sát có hệ số
ma sát ổn định hơn và mômen phanh cũng ổn định hơn khi phanh liên tục.
- Đảm bảo mômen phanh khi ôtô chuyển động tiến và lùi đều nhau.
- Trọng lượng, kích thước nhỏ góp phần làm giảm khối lượng không được
treo cho ôtô.
- Khe hở giữa các đĩa và má phanh nhỏ tức hành trình piston nhỏ do đó tạo
điều kiện để tăng tỷ số truyền của dẫn động, mặt khác dễ dàng thực hiện điều
chỉnh tự động khe hở.
- Có khả năng tự làm sạch
- Kết cấu của phanh đĩa cho phép dễ dàng thay thế các má phanh.

sử dụng cho hệ thống phanh chính mà sử dụng ở hệ thống phanh dừng.
Các chi tiết của cơ cấu phanh dừng (hình 4).
Hình 4: Cơ cấu phanh dừng
10
b
a
a
b
c
Đòn quay một đầu được liên kết bản lề với phía trên của một guốc phanh,
đầu dưới liên kết với cáp dẫn động. Thanh nối liên kết một đầu với đòn quay
một đầu với guốc phanh còn lại.
Khi điều khiển phanh tay thông qua hệ thống dẫn động, cáp kéo một đầu
của đòn quay quay quanh liên kết bản lề với phía trên của guốc phanh bên
trái. Thông qua thanh nối mà lực kéo ở đầu dây cáp sẽ chuyển thành lực đẩy
từ chốt bản lề của đòn quay vào guốc phanh bên trái và lực đẩy từ thanh kéo
vào điểm tựa của nó trên guốc phanh bên phải. Do đó hai guốc phanh được
bung ra ôm sát trống phanh thực hiện phanh bánh xe.
Để điều khiển cơ cấu phanh hoạt động cũng cần phải có hệ thống dẫn động.
Hệ thống dẫn động của cơ cấu phanh dừng loại này thông thường bao gồm:
một cần kéo hoặc tay kéo (hình 5.a và 5.b); các dây cáp và các đòn trung gian
(5.c).
Hình 5: Dẫn động của cơ cấu phanh dừng
b. Dẫn động phanh thuỷ lực
* Cấu tạo chung
Sơ đồ cấu tạo hệ thống dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực được thể hiện
trên hình bên. 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.
Hình 6: Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực

* Nguyên lí làm việc
Khi phanh người lái tác dụng vào bàn đạp (4) một lực sẽ đẩy piston của
xilanh chính (2), do đó dầu được ép và áp suất dầu tăng lên trong xilanh và
12
các đường ống dẫn dầu, chất lỏng với áp suất lớn ở các xilanh bánh xe sẽ
thắng lực lò xo và tiến hành ép guốc phanh vào với trống phanh.
Khi không phanh nữa, người lái không tác dụng vào bàn đạp, các lò xo hồi
vị của bàn đạp, của piston làm cho piston trở về vị trí cũ, lò xo hồi vị cũng
kéo guốc phanh trở về vị trí ban đầu.
d. Dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
* Cấu tạo
1
2
3
4
5
I II
Hình 8: Dẫn động phanh thuỷ lực hai
dòng
1. Xi lanh phanh trước; 2. Bộ chia dòng;
3. Xi lanh chính; 4. Bàn đạp phanh;
5. Xi lanh phanh sau.
I. Đường dầu ra phanh trước
II. Đường dầu ra phanh sau.
* Nguyên lý làm việc : Khi người lái xe tác dụng lên bàn đạp phanh (4), sẽ
tác dụng đến piston ở xilanh chính (3)làm việc, đẩy dầu vào bộ chia dòng (2),
từ bộ chia dòng (2) này sẽ phân chia ra hai đường dầu I và II.
- Đường dầu I sẽ dẫn động các cơ cấu phanh trước.
- Đường dầu II sẽ dẫn động các cơ cấu phanh sau.
* So với dẫn động phanh 1 dòng thì loại dẫn dộng 2 dòng có ưu điểm là

- Bầu phanh: thực chất là một bộ pittông xi lanh khí nén, nó là cơ cấu chấp
hành có nhiệm vụ biến áp suất khí nén thành lực cơ học tác dụng lên cam ép
để thực hiện quá trình phanh.
- Cơ cấu phanh bao gồm các chi tiết cơ bản như: guốc phanh, trống phanh,
mâm đĩa, lò xo hồi vị, trục cam. Cụm chi tiết này được bố trí ở các bánh xe
nhằm tạo ra mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô.
* Nguyên lý hoạt động
Khi đạp lên bàn đạp phanh khí nén từ bình chứa qua van phân phối đến các
bầu phanh, qua màng phanh tác động lên ty đẩy, ty đẩy tác động lên đòn quay
làm xoay cam phanh của cơ cấu phanh, ép sát guốc phanh vào trống phanh
thực hiện quá trình phanh xe.
Khi nhả phanh, van phân phối khóa khí nén ngừng cấp tới các bầu phanh,
nhờ các lò xo hồi vị đẩy ty đẩy về vị trí ban đầu. Khí nén thoát ra ngoài khí
quyển qua van phân phối.
f. Dẫn động phanh khí nén một dòng
* Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Khí nén được cung cấp bởi máy nén khí (1), qua van điều chỉnh áp suất (2),
qua bộ lọc tách nước (3) tới bình chứa khí nén (4), sau đó khí nén được dẫn
tới túc trực ở van điều khiển (10).
Khi người lái xe tác dụng vào bàn đạp phanh sẽ điều khiển mở van (10),
dòng khí nén từ van (10) đi theo đường ống dẫn tới các bầu phanh để thực
hiện quá trình phanh.
Khi nhả bàn đạp van (10) đóng, ngắt liên hệ giữa bình chứa khí với các
bầu phanh, đồng thời mở đường ống ở van (10) thông với không khí bên
ngoài, khí nén từ bầu phanh thoát ra ngoài và lò xo hồi vị kéo guốc phanh trở
về vị trí ban đầu kết thúc quá trình phanh.
Khi người lái điều khiển phanh tay, bầu tích năng của các bầu phanh sau
6,8 được nối thông với khí quyển qua van phanh tay 5, các lò xo tích năng
15
được giải phóng, thực hiện việc phanh các bánh xe cầu sau. Khi muốn nhả

chứa (5,6 ). Van an toàn kép (4) đảm bảo cho hai bình chứa khí hoạt động
hoàn toàn độc lập với nhau tạo thành hai nguồn cung cấp khí cho 2 dòng dẫn
16
dộng phanh. Van bảo vệ (17) có nhiệm vụ ngắt bình chứa (18) không cho nối
thông với hệ thống nếu có sự cố lọt khí trên đường dẫn động phanh dừng và
phanh dự phòng.
13 12 10 11
14
15
22
16
23
7
8
Hình 11: Dẫn động phanh khí nén hai dòng
1. Máy nén khí; 2.Van điều áp; 3. Bộ lọc tách nước; 4. Van an toàn kép 5,6,18,19. Bình
chứa khí; 10 Bàn đạp phanh; 11. Van phân phối;12. Van hạn chế áp suất; 13,15,16.Bầu
phanh; 14.Bộ điều hòa lực phanh;17. Van bảo vệ; 20.Van điều khiển phanh tay;21. Van gia
tốc; 22,23. Bình tích năng
Dẫn động phanh chính gồm có 2 dòng độc lập với nhau. Dòng dẫn động
phanh cầu trước bắt đầu từ bình chứa khí (6) đi qua ống dẫn (7) , qua khoang
trên của tổng van (11), qua van hạn chế áp suất (12) tới các bầu phanh (13).
Dòng dẫn động cầu sau đi từ bình chứa khí (5) qua ống dẫn (8), qua khoang
dưới của tổng van (11), qua bộ điều hòa lực phanh (14) tới các bầu phanh (15)
(16).
Chức năng phanh dừng và phanh dự phòng được thực hiện bởi một hệ thống
chung, gồm có các bình chứa khí (18)(19), van điều khiển (20), van gia tốc
(21) và các bầu tích năng dạng lò xo (22),(23) bố trí tại các cầu sau của ôtô.
Nguyên lí làm việc tương tự như đã nói ở trên cho dẫn động một dòng.
* Ưu điểm của hệ thống dẫn động phanh khí nén hai dòng

dòng có sự cố thì dòng còn lại phải đảm bảo hiệu quả phanh nhất định.
18
Hình 12: Hệ thống phanh liên hợp
1. Máy nén khí; 2.Van điều áp; 3. Bộ lọc tách nước; 4. Van an toàn kép 5,6,18,19. Bình
chứa khí; 7,8 các đường ống dẫn khí; 10 Bàn đạp phanh; 11.Van phân phối; 12,15.Xi lanh
chính; 13,16. Xilanh công tác; 14.Bộ điều hòa lực phanh;
17. Van bảovệ; 20.Van điều khiển phanh tay; 21. Van gia tốc;
* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén – thuỷ lực
- Kết hợp được nhiều ưu điểm của hai hệ thống phanh thuỷ lực và khí nén,
khắc phục được nhược điểm của từng loại khi làm việc độc lập.
Vừa tạo được lực phanh lớn ở các cơ cấu phanh, lại vừa giảm thời gian chậm
tác dụng, giảm lực tác dụng lên bàn đạp phanh cho người lái.
* Nhược điểm của hệ thống phanh khí nén – thuỷ lực
- Kích thước của hệ thống phanh liên hợp là rất cồng kềnh và phức tạp.
- Khó khăn khi bảo dưỡng và sửa chữa.
- Giá thành cao.
19
12 10 11
14
1721 3 4 618
5
20 19 21
15
13 16
8
7
CHƯƠNG II
GIỚI THIỆU VỀ XE THAM KHẢO
Các thông số kỹ thuật của xe tham khảo (KAMAZ-5320)
- Tải trọng chuyên chở hang : 80000 N

chính và nhíp phụ. Hệ thống treo trước có giảm chấn thuỷ lực ống lồng nhằm
nâng cao độ êm dịu khi xe chạy trên các loại đường xấu.
Hệ thống phanh của xe là loại phanh dẫn động bằng khí nén. Cơ cấu phanh
kiểu tang trống.
Hình13 Xe tham khảo xe kamaz 5230
2.2. Sơ đồ dẫn động:
Giới thiệu chung
Xe được trang bị hệ thống phanh khí nén, dùng dẫn động hai dòng độc lập.
Cơ cấu phanh tang trống trên tất cả các bánh xe.
Hệ thống phanh bao gồm các thành phần chính sau:
21
1, Máy nén khí
2, Bộ điều chỉnh áp suất
3, Bộ lọc nước và làm khô khí
4, Bình chứa khí nén
5, Các đường ống dẫn
6, Van phân phối khí
7, Van điều khiển rơ mooc
8, Bầu phanh trước, sau
9, Van hạn chế áp suất cầu trước
10, Cụm van chia dòng và bảo vệ
11, Bộ điều hoà lực phanh
Hình 14: Sơ đồ dẫn động
Qua sơ đồ nguyên lý như hình vẽ trên:
22
2
8
2
7
2

1
2
1
3
1
5
1
6
1
7
1
8
Nguồn khí nén này do máy nén khí cung cấp. Máy nén khí 3. Bộ điều chỉnh
áp suất 5 bộ bảo hiểm chống đông dặc 6 là phần nguồn của cơ cấu dẫn động,
không khí được lọc sạch trong phần này rồi đi vào các phần còn lại của cơ cấu
dẫn động phanh bằng khí nén và các nguồn tiêu thụ khác.
Cơ cấu dẫn động được chia thành các nhánh các nhánh độc lập, tách biệt nhau
bằng các van bảo vệ. Tác động của nhánh này không phụ thuộc vào nhánh
kia.
Nhánh I: Dẫn động phanh chân của bánh xe trước gồm có: van bảo vệ ba
nhánh 10, bình khí 22, phần dưới van phân phối 24, van hạn chế áp suất 25,
hai bầu phanh trước 27, đồng hồ nanomét hai kim, các cơ cấu phanh trước và
các ống dẫn. Ngoài ra nhánh này còn có các ống dẫn nối phần dưới của van
phân phối 24 với van 21 điều khiển rơ moóc.
Nhánh II: dẫn động phanh chân của bánh xe sau, gồm có van bảo vệ ba
nhánh 10, bình khí nén 9, đồng hồ nanomet 28, hai kim phần trên của van
phân phối 24, bộ điều chỉnh lực phanh 13, bốn bầu phanh 20 của cơ cấu
phanh sau và các ống dẫn. Ngoài ra nhánh này còn có ống dẫn đầu nối mềm
phần trên của van phân phối 24 với van 21 điều khiển rơmoóc.
Nhánh III : dẫn động phanh tay, phanh dự phòng và dẫn động tổng hợp

chứa khí qua van phân phối đến các bầu phanh bánh xe. Trong trường hợp đó
người ta sử dụng van phân phối kép được mô tả như hình vẽ trên.
Cấu tạo chung và tên gọi các chi tiết của van phân phối kép được mô tả và chỉ
dẫn trên hình vẽ trên.
Van có hai ngăn được gọi là ngăn trên và ngăn dưới trong mỗi ngăn đều có
các van nạp, van xả và các pitông điều khiển.
+ Nguyên lí làm việc:
Khi chưa phanh lò xo 13 và 21 giữ cho van của ngăn trên và ngăn dưới đóng
24
23
21
D
22
25
24
B
26
20
17
19
C
18
13
16
14
15
A
12
9
10

pittông tuỳ động 25 sẽ đi lên. Van nạp trên được đóng lại và van xả trên được
mở ra. Khí nén từ bình chứa ngừng cung cấp còn khí nén từ các bầu phanh sẽ
từ cửa B qua cửa xả theo đường xả thoát ra ngoài. Còn ngăn dưới do khoang b
mất áp suất nên pittông lớn 24 và pitông nhỏ 15 bị lò xo hồi vị 18 đẩy về vị trí
phía trên.Van nạp ngăn dưới được đóng lại và van xả ngăn dưới được mở ra.
Ngắt khí nén từ bình chứa và thoát khí nén từ bầu phanh theo đường thoát ra
ngoài.
+ Tính tuỳ động và chép hình của van phân phối hai dòng
25

Trích đoạn xỏc định hiệu quả phanh

---