MỤC LỤC
MỤC LỤC.. 1
LỜI NÓI ĐẦU.. 3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH.. 4
1.1. Công dụng. 4
1.2. Phân loại 4
1.3. Yêu cầu kết cấu. 5
1.4. Cấu tạo chung của hệ thống phanh. 5
1.5. Cơ cấu phanh. 6
1.5.1. Cơ cấu phanh tang trống. 6
1.5.2 Cơ cấu phanh đĩa. 10
1.5.3 Cơ cấu phanh dừng. 13
1.6. Dẫn động điều khiển phanh chân bằng thủy lực. 15
1.6.1 Dẫn động một dòng. 15
1.6.2 Dẫn động hai dòng. 16
1.7. Dẫn động điều khiển phanh chân bằng khí nén. 16
1.9.2. Xilanh phanh chính. 20
1.10. Hệ thống phanh có khả năng tự động điều chỉnh lực phanh. 21
1.10.1. Bộ điều chỉnh lực phanh. 21
1.10.2. Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS. 23
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.. 25
2.1. Lựa chọn cơ cấu phanh. 25
2.1.1. Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh sau. 25
2.1.2. Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh trước. 25
2.2. Lựa chọn phương án dẫn động. 26
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH.. 31
CHƯƠNG 4. QUY TRÌNH THÁO LẮP, KIỂM TRA, SỬA CHỮA.. 60
4.1 Bàn đạp phanh. 60
4.1.1 Qui trình tháo lắp. 60
4.2 Bộ trợ lực và xi lanh chính. 62
4.2.1 Bộ trợ lực. 62
4.2.2 Cụm xilanh chính. 63
4.3 Phanh trước. 65
4.4 Phanh sau. 68
4.5. Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục. 72
KẾT LUẬN...74
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 75
LỜI NÓI ĐẦU
Giao thông vận tải chiếm vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt là đối với các nước có nền kinh tế phát triển. Có thể nói rằng mạng lưới giao thông vận tải là mạch máu của một quốc gia, một quốc gia muốn phát triển nhất thiết phải phát triển mạng lưới giao thông vận tải.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghành ôtô ngày càng phát triển hơn. Khởi đầu từ những chiếc ôtô thô sơ hiện nay nghành công nghiệp ôtô đã có sự phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những yêu của con người. Những chiếc ôtô ngày càng trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơn để theo kịp với xu thế của thời đại.
Song song với việc phát triển nghành ôtô thì vấn đề bảo đảm an toàn cho người và xe càng trở nên cần thiết. Do đó trên ôtô hiện nay xuất hiện rất nhiều cơ cấu bảo đảm an toàn như: cơ cấu phanh, dây đai an toàn, túi khí…trong đó cơ cấu phanh đóng vai trò quan trọng nhất. Cho nên khi thiết kế hệ thống phanh phải đảm bảo phanh có hiệu quả cao, an toàn ở mọi tốc độ nhất là ở tốc độ cao; để nâng cao được năng suất vận chuyển người và hàng hoá là điều rất cần thiết.
Đề tài này có nhiệm vụ “Thiết kế hệ thống phanh xe HONDA CIVIC” của hãng HONDA. Sau 12 tuần nghiên cứu thiết kế dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy Nguyễn Tiến Dũng và toàn thể các thầy trong bộ môn ôtô đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình. Mặc dù vậy cũng không tránh khỏi những thiếu sót em mong các thầy giúp em tìm ra những thiếu sót đó để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy : TS…………….. cùng toàn thể các thầy trong bộ môn đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH
1.1. Công dụng
- Hệ thống phanh ô tô có công dụng giảm vận tốc của xe tới một tốc độ nào đó hoặc dừng hẳn.
- Giữ xe lâu dài trên đường, đặc biệt là trên đường dốc.
1.2. Phân loại
* Theo đặc điểm điều khiển
- Phanh chính (phanh chân), dùng để giảm tốc độ khi xe chuyển động, hoặc dừng hẳn xe.
- Phanh phụ (phanh tay), dùng để đỗ xe khi người lái rời khỏi buồng lái và dùng làm phanh dự phòng.
* Theo dẫn động phanh
- Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí.
- Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực.
- Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén.
1.3. Yêu cầu kết cấu
Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe, nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất, khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.
- Điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi: lực tác dụng lên bàn đạp hay cần kéo điều khiển phù hợp với khả năng thực hiện liên tục của con người.
1.4. Cấu tạo chung của hệ thống phanh
Hệ thống phanh trên ô tô gồm có các bộ phận chính: cơ cấu phanh, dẫn động phanh.
- Cơ cấu phanh: được bố trí ở gần bánh xe, thực hiện chức năng của các cơ cấu ma sát nhằm tạo ra mômen hãm trên các bánh xe của ô tô khi phanh.
- Dẫn động phanh: bao gồm các bộ phận liên kết từ cơ cấu điều khiển (bàn đạp phanh, cần kéo phanh) tới các chi tiết điều khiển sự hoạt động của cơ cấu phanh. Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ cơ cấu điều khiển phanh đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh.
1.5. Cơ cấu phanh
1.5.1. Cơ cấu phanh tang trống
Trong cơ cấu phanh tang trống thì chúng ta có nhiều loại khác nhau:
1. Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục
Còn đối với cơ cấu phanh được mở bằng cam ép (hình 1.2.a) áp suất tác dụng lên hai má phanh là như nhau nên độ dài của chúng bằng nhau.
2. Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm
Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 1.3. Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh cùng bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng với nhau qua tâm.
4. Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hóa:
Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa 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 hóa: cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn, cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép.
1.5.2 Cơ cấu phanh đĩa
Cơ cấu phanh dạng đĩa có các dạng chính và kết cấu trên hình 1.6.
Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:
- Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe;
- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe;
- Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các pittông của các xi lanh bánh xe;
Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động.
1.5.3 Cơ cấu phanh dừng
Phanh dừng được dùng để dừng (đỗ xe) trên đường dốc hoặc đường bằng. Nói chung hệ thống phanh này được sử dụng trong trường hợp ôtô đứng yên, không di chuyển trên các loại đường khác nhau.
Về cấu tạo phanh dừng cũng có hai bộ phận chính đó là cơ cấu phanh và dẫn động phanh.
Cơ cấu phanh có thể bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía sau hoặc bố trí trên trục ra của hộp số.
1.6. Dẫn động điều khiển phanh chân bằng thủy lực
Hệ thống phanh sử dụng phương pháp truyền năng lượng thủy tĩnh với áp suất lớn nhất trong khoảng 60 ÷ 120 bar. Áp suất được hình thành khi người lái đạp bàn đạp phanh, thực hiện tạo áp suất trong xilanh chính. Chất lỏng (dầu phanh) được dẫn theo các đường ống tới các xilanh bánh xe nằm trong cơ cấu phanh.
1.6.1 Dẫn động một dòng
Dẫn động một dòng sử dụng xilanh chính một buồng dẫn dầu đến tất cả các xilanh bánh xe. Vì một lý do bất kỳ nào đó, nếu một đường ống dẫn dầu bị hở, dầu trong hệ thống bị mất áp suất, tất cả các bánh xe đều bị mất phanh. Dẫn động một dòng có kết cấu đơn giản, nhưng độ an toàn không cao, vì vậy ngày nay, hệ thống phanh trên ô tô bố trí với tối thiểu hai dòng phanh dẫn động độc lập.
1.6.2. Dẫn động hai dòng
Sự tách dòng được thực hiện tại xilanh chính. Như vậy, bàn đạp tác động vào xilanh chính (hai buồng nối tiếp) tạo ra hai dòng cung cấp chất lỏng tới bánh xe. Nếu bị hở dầu ở một dòng nào đó, dòng còn lại vẫn có thể phanh được xe.
1.7. Dẫn động điều khiển phanh chân bằng khí nén
Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén cơ bản bao gồm các phần chính: nguồn cung cấp khí nén, van phân phối khí, bầu phanh và đường ống dẫn khí. Độ bền và độ tin cậy của dẫn động phanh khí nén phụ thuộc vào chất lượng khí nén. Do vậy khí nén phải đảm bảo sạch khô, có áp suất ở mức an toàn khi làm việc.
1.9. Trợ lực phanh, xi lanh phanh chính
1.9.1. Trợ lực phanh
Cấu tạo trợ lực phanh như hình 2.4.
1.9.2. Xilanh phanh chính
- Cấu tạo của xilanh chính như sau:
+ Bình cấp dầu, lỗ cấp dầu, lỗ bù dầu, ốc tỳ hạn chế.
+ Xilanh chính là một bộ phận của dẫn động phanh thuỷ lực, đảm bảo chức năng tạo nên áp suất chất lỏng để truyền năng lượng điều khiển từ bàn đạp tới các xilanh công tác điều khiển guốc phanh hoặc tấm má phanh.
1.10. Hệ thống phanh có khả năng tự động điều chỉnh lực phanh
1.10.1. Bộ điều chỉnh lực phanh
Trong hệ thống phanh thủy lực cũng như hệ thống phanh khí nén, áp suất thủy lực hoặc khí nén dẫn ra các bánh xe của cầu trước và cầu sau có thể bằng nhau hoặc khác nhau.
1.10.2. Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS
Trong quá trình phanh, mômen phanh trong cơ cấu phanh ngăn cản chuyển động quay của các bánh xe, nhưng mômen phanh lại phụ thuộc vào điều kiện bám giữa bánh xe và nền đường, tức là phụ thuộc vào độ trượt của bánh xe trên nền.
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. Lựa chọn cơ cấu phanh
2.1.1. Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh sau
Đối với cơ cấu phanh sau ta lựa chọn cơ cấu phanh guốc. Trong cơ cấu phanh guốc có các loại khác nhau như: cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục, cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm, cơ cấu phanh guốc loại bơi, cơ cấu phanh guốc loại tự cường hóa…
Kết luận: Trong trường hợp này khi thiết kế phanh xe con 5 chỗ ngồi => lựa chọn cơ cấu phanh cầu sau là loại phanh guốc đối xứng qua trục dẫn động thủy lực.
2.1.2. Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh trước
Phanh đĩa được dùng phổ biến cho các xe có vận tốc cao đặc biệt hay gặp trên xe con. Cơ cấu phanh đĩa thường được bố trí ở cầu trước, ngày nay trên ô tô hiện đại phanh đĩa được bố trí trên cả 2 cầu: cầu trước và cầu sau.
Kết luận: Với ưu điểm lớn nhất đó là kết cấu đơn giản, hiệu quả phanh cao và với phân tích so sánh ở trên => chọn cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ di động làm cơ cấu phanh cầu trước.
2.2. Lựa chọn phương án dẫn động
Về cơ bản có ba phương án dẫn động phanh là: dẫn động cơ khí, dẫn động bằng khí nén và dẫn động thủy lực. Ở dẫn động cơ khí, để tạo lực phanh đủ lớn thì cần phải có hệ thống cơ cấu đòn và khâu khớp phức tạp vì thế chỉ thích hợp cho dẫn động phanh tay.
Phương án 1: Dẫn động thủy lực một dòng
a. Sơ đồ cấu tạo
Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực một dòng như hình 2.1.
b. Ưu nhược điểm
* Ưu điểm:
- Hiệu suất cao;
- Độ nhạy tốt, kết cấu đơn giản;
* Nhược điểm:
- Tỷ số dẫn động không lớn nên không thể tăng lực điều khiển lên cơ cấu phanh.
- Hiệu suất truyền động giảm ở nhiệt độ thấp.
Phương án 2: Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt không có trợ lực
a. Sơ đồ cấu tạo
Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng như hình 2.2.
b. Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động giống như phương án dẫn động thủy lực một dòng. Điều khác biệt là dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh có hai đường dầu độc lập dẫn tới các bánh xe ôtô.
Phương án 4: Dẫn động thủy lực hai dòng có trợ lực chân không và điều hòa lực phanh
* Ưu điểm: Ngoài ưu điểm của dẫn động phanh một dòng, dẫn động phanh thủy lực hai dòng có trợ lực chân không còn có những ưu điểm sau:
- Nếu bị hỏng hay rò rỉ dầu ở một dòng nào đó vẫn phanh được ở cầu xe của dòng còn lại.
- Dẫn động thủy lực hai dòng có trợ lực giúp người lái giảm sức lao động khi đạp phanh.
Kết luận phương án dẫn động: Qua phân tích ở trên =>chọn Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt có trợ lực chân không .
Kết luận chung của chương 2: Qua phân tích về cơ cấu phanh và dẫn động phanh, sau đây là phương án phù hợp nhất cho xe cần thiết kế.
Về cơ cấu phanh:
- Cơ cấu phanh trước: Dùng phanh đĩa có giá đỡ di động.
- Cơ cấu phanh sau: Dùng phanh guốc đối xứng qua trục dẫn động thủy lực.
Về dẫn động phanh: Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt có trợ lực chân không .
Sơ đồ cấu tạo tổng thể gồm cả cơ cấu phanh và dẫn động phanh như hình dưới.
CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH
Thông số kĩ thuật như bảng 3.1.
3.1. Tính toán hệ thống phanh
3.1.1. Xác định mômen ở các cơ cấu phanh theo lực bám.
Mô men phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh phải đảm bảo giảm được tốc độ hoặc dừng hẳn ôtô với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho phép.
Ta có:
G - Trọng lượng của ôtô khi đầy tải G = 14665 N
L - chiều dài cơ sở của ôtô L = 2,550 (m).
a - Khoảng cách từ trọng tâm xe tới tâm cầu trước: a = 1,15(m)
b - Khoảng cách từ trọng tâm xe tới tâm cầu sau: b = 1,4 (m)
hg - Chiều cao trọng tâm xe: hg = 0,45(m)
Thay các giá trị vào (1), (2) ta được :
Mômen phanh cần sinh ra ở cơ cấu phanh trước là : Mpt = 1032,8 N.m
Mômen phanh cần sinh ra ở cơ cấu phanh sau là : Mps = 477,32 N.m
3.1.2. Xác định lực tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp họa đồ
a. Xác định góc và bán kính (r) của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh:
rt - bán kính của tang trống (tuỳ theo cỡ lốp xe, vành bánh xe, có thể tham khảo xe tương tự): rt = 0,130 (m).
*) Má trước:
Do đó: pt = 150 mm
*) Má sau:
Do đó: ps = 148 mm
*) Xác định góc ở các cơ cấu phanh:
Khi đã chọn trước thông số kết cấu (β1, β2, β0, r1) ta tính được góc và bán kính ρ. Do đó ta xác định được hướng và điểm đặt lực N1 (lực N1 hướng vào tâm O).
b. Xác định bán kính r0:
* Đối với má trước:
Thay số được: r0 = 43,10 mm
* Đối với má sau:
Thay số được: r0 = 42,53 mm
*) Xây dựng họa đồ lực phanh:
Phanh dẫn động bằng thủy lực với một xi lanh công tác chung cho cả hai piston dẫn động các guốc phanh trước và sau thì các lực tác động bằng nhau:
Pt = Ps = P
Họa đồ được xây dựng cho từng guốc phanh.
+ Xác định các thông số hình học của cơ cấu phanh và vẽ sơ đồ theo đúng tỉ lệ, vẽ các lực P.
+ Tính góc và bán kính ρ, từ đó xác định điểm đặt của lực R.
+ Tính góc và vẽ phương của lực R. Kéo dài phương của Rt và P cắt nhau tại O’, kéo dài phương của P và Rs cắt nhau tại O’’.
+ Trên hình vẽ, lấy 2 đoạn P bằng nhau đặt song song ngược chiều. Từ các lực P này dựng các tam giác lực cho các guốc phanh bằng cách vẽ các đường song song với các lực R và U đã có trên họa đồ.
+ Dựa vào tỷ lệ trên họa đồ ta sẽ tính được giá trị của các lực tác dụng cần tìm.
Ta có hệ PT:
0,0431.R’+0,04253.R” = 477,32
R’ – 2,18.R” =0
Ta tính được giá trị các lực :
P ≈ 2186,4 (N)
U’ ≈ 5524,50 (N)
U’’≈ 1634,8 (N)
3.1.4.Tính nhiệt và tính kiểm nghiệm bền cho cơ cấu phanh
a. Công ma sát riêng L xác định trên cơ sở má phanh thu toàn bộ động năng của ôtô chạy với tốc độ khi bắt đầu phanh như sau:
Khi phanh ôtô đang chuyển động với vận tốc V0 cho tới khi dừng hẳn (V=0) thì toàn bộ động năng của ôtô có thể được coi là đã chuyển thanh công ma sát L tại các cơ cấu phanh.
G = 14665 (N) là trọng lượng ôtô khi đầy tải;
V0= 60 (km/h) = 16,67 (m/s) là tốc độ của ôtô khi bắt đầu phanh.
Gọi tổng diện tích các má phanh là F∑ ta có:
*) Với cơ cấu phanh sau:
Do đó: Fz1 = 0,052 m2
*) Với cơ cấu phanh trước:
Do đó diện tích toàn bộ má phanh là:
Do đó: Fz = 0,0772 m2
c. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh
Trong quá trình phanh động năng của ôtô chuyển thành nhiệt năng ở trống phanh và một phần thoát ra ngoài không khí.
V1 - Tốc độ bắt đầu phanh. V1=30(km/h) =8,33(m/s)
V2 - Tốc độ kết thúc phanh. V2=0
c - Nhiệt dung của vật liệu làm trống phanh, đối với thép và gang, c = 500(J/kg.độ)
Suy ra: mt > 6,9 kg. Chọn mt= 8 kg. Ta có: t = 12,960C < [t] thỏa mãn.
3.2. Thiết kế tính toán dẫn động phanh
Sơ đồ nguyên lý hệ thống dẫn động phanh bằng thủy lực như hình 3.1.
3.2.1. Tính toán đường kính các xi lanh
a. Tính toán đường kính xilanh phanh trước
R1, R2 - là bán kính bên trong và bên ngoài của tấm ma sát. Theo xe tham khao ta có: R1 = 84(mm); R2 = 116(mm)
Do đó: Q = 14754,2 N
Nên: d = 0,42 cm. Chọn d= 42 mm.
b. Đường kính xy lanh phanh sau
Đường kính xi lanh công tác của bánh sau d được tính trên cơ sở lực P đã được xác định khi xây dựng họa đồ lực phanh.
d = 0,30 cm. Chọn d= 30 mm.
d. Hành trình làm việc của các pistông trong các xy lanh
Hành trình làm việc của pistông trong các xi lanh ở các cơ cấu phanh sau (x2) .
Hành trình toàn bộ của bàn đạp đối với dẫn động phanh bằng chất lỏng được tính trên cơ sở bỏ qua biến dạng đàn hồi của dẫn động chất lỏng và trên cơ sở tính thể tích chất lỏng cần ép ra khỏi xilanh chính.
Suy ra:Sbđ =126,59 (mm)
Vậy Sbđ < [Sbđ] =150(mm).
3.2.2. Thiết kế trợ lực phanh
a. Xác định kích thước màng trợ lực
Khi có đặt bộ cường hoá ta chọn lực bàn đạp cực đại của người lái khoảng 300 N, kết hợp với lực của cường hoá sinh ra trên hệ thống phanh tạo ra áp suất dầu cực đại ứng với trường hợp phanh gấp vào khoảng 7 - 9 MPa. Chọn pt = 7
Như vậy , áp suất còn lại do bộ cường hoá sinh ra là : pc = pt - pi = 7 – 3,2 = 3,8 MPa .
Hệ số cường hoá được tính như sau : kc = 1,86
Yêu cầu của bộ cường hóa thiết kế là luôn phải đảm bảo hệ số cường hoá trên.
Ta xây dựng được đường đặc tính của bộ cường hoá như sau:
Để tạo được lực tác dụng lên thanh đẩy piston thuỷ lực phải có độ chênh áp giữa buồng áp suất không đổi A và buồng áp suất biến đổi B tạo nên áp lực tác dụng lên piston .
Xét sự cân bằng của màng trợ lực ta có phương trình sau : Qc = Ftl (pB - pA ) - Plx -Pms= Ftl . Dp - Plx -Pms
=> Qc = 2292,97 N
Vậy ta có đường kính màng trợ lực là : Dtt = 240 mm
Vậy đường kính màng trợ lực là Dm = 240 mm.
b. Tính lò xo bộ cường hóa
Vậy ta có: d > 0,024 m
Do đó chọn d = 3 (mm).
3.3. Tính bền một số chi tiết
3.3.1. Tính bền guốc phanh
Guốc phanh được làm bằng thép C40 và được làm theo hình chữ T
a. Tính kích thước đến trọng tâm G:
Suy ra: Yc2=Y2 - Yc1 = 22 – 12= 10 (mm).
Kích thước từ tâm bánh xe đến trọng tâm của guốc phanh:
RG= R’2+Yc2 = R’1 - Yc1 = 101,5 + 10 = 111,5 (mm).
b. Kiểm tra bền guốc phanh:
Ta áp dụng phương pháp tính gần đúng vì tính toán chính xác guốc phanh rất phức tạp. Để xác định tiết diện nguy hiểm của guốc phanh ta phải vẽ được biểu đồ nội lực. Đặt các giá trị lực P, U1, R1 vào guốc phanh. Tại điểm đặt lực tổng hợp R1 ta phân tích thành hai thành phần lực N1 và T1. Coi lực phân bố đều trên guốc phanh ta tính được các lực NX, TX đặt tại góc b/2.
*) Xét sự cân bằng đoạn trên ta có:
NZ1 + Pcos(φ + γ) = 0
QY1 + Psin(φ + γ) = 0
MU1 + P[a - Rtcos(φ + γ)] = 0
*) Xét sự cân bằng cho đoạn dưới ta có:
NZ2 = - U1Ycosδ - U1Xsinδ
QY2 = -U1Ysinδ + U1Xcosδ
MU2 = - U1XCsin(β0+α0) + U1YC[1 – cos(β0+α0)]
*) Xét tại điểm (2): Điểm có khả năng gãy nhiều nhất:
R2 = Rttrống –dm.phanh – b = 130 - 4,5 – 4 = 121.5 (mm) = 12,15 (cm).
*) Xét tại điểm (1):
R1= 129,5 (mm) = 12,95 (cm).
*) Xét tại điểm (3):
R3 = 81,5 (mm) = 8,15 (cm).
3.3.2.Tính bền trống phanh
Ta có ứng suất tương đương bằng:
=> etd = 12333921, 5 (N/m2).
Để đảm bảo an toàn ta lấy thêm hệ số an toàn n = 1,5.
=> etd = 19,85.106 (N/m2).
Trống phanh được làm bằng gang CX18-36 có [dk] = 180.106 (N/m2).
Kết luận: Trống phanh thiết kế đủ bền.
3.3.3. Tính bền chốt phanh (Chốt lệch tâm)
- Guốc phanh quay quanh trục lệch tâm.
- Tính toán chính xác độ bền chi tiết này là rất khó. Ta có thể tính theo bài toán: Tính toán các mối ghép bằng đinh tán và bu lông. Phương pháp tính trình bày trong mục này chỉ là gần đúng và có tính quy ước.
a. Thân chốt phanh chịu cắt ở hai mặt phẳng
Ta có:
U1- Lực tác dụng lên chốt đã xác định ở phần trên.
U1= 5524,5 N
n - Số chốt phanh chịu lực, n = 2
Thay số ta có: tc = 4,4 MN/m2 < [tc]
b. Tính chốt phanh theo độ bền dập
Ta có:
d - Đường kính của chốt, d = 0,02 (m).
U1- Lực tác dụng lên chốt đã xác định ở phần trên: U1= 5524,5 (N).
l - Chiều dài của tấm truyền sức ép vào thân chốt, l = 35 mm = 0,035 m.
Thay các giá trị vào ta có: ec = 7,9 MN/m2 < [ec]
Kết luận: Chốt phanh thiết kế đủ bền.
3.3.4.Tính bền đường ống dẫn động phanh
Khí tính có thể coi đường ống dẫn dầu là loại vỏ mỏng bịt kín hai đầu và có chiều dài khá lớn.
Cắt ống bằng mặt phẳng vuông góc với trục của ống thì ứng suất pháp en tác dụng lên thành vỏ ống phải cân bằng với áp suất của chất lỏng tác dụng lên diện tích mặt cắt ngang của ống.
Đường ống làm bằng hợp kim đồng có [e] = 260 (MN/m2).
=> Đường ống dẫn động đủ bền.
CHƯƠNG 4
QUY TRÌNH THÁO LẮP, KIỂM TRA, SỬA CHỮA
4.1 Bàn đạp phanh
4.1.1 Qui trình tháo lắp
a. Tháo cụm bàn đạp phanh và cụm công tắc đèn phanh
Bước 1: Tháo trục và đai ốc ra khỏi giá đỡ; tháo bàn đạp và 2 bạc.
Bước 3: Tháo miếng lót ra khỏi bàn đạp phanh
b. Tháo cụm giá đỡ bàn đạp phanh
Bước 1: Tháo cụm đông hồ táp lô.
Bước 2: Ngắt chạc chữ U cần đẩy xylanh phanh chính.
- Ngắt giắc nối công tắc đèn phanh;
- Tháo lò xo hồi;
- Tháo kẹp và chốt chạc chữ U;
4.2 Bộ trợ lực và xi lanh chính
4.2.1 Bộ trợ lực
Cách kiểm tra sửa chữa
- Không nổ máy, đạp cần đạp phanh vài lần. kiểm tra xem chân phanh có cao dần lên theo số lần đạp phanh hay không.
- Không nổ máy, đạp phanh vài lần giữ nguyên chân phanh. Nỗ máy xem chân phanh có bị hạ thấp không.
4.2.2 Cụm xilanh chính
Cách kiểm tra sửa chữa
- Tẩy rửa các chi tiết trước khi kiểm tra;
- Cúppen bị hỏng, thủng rách mép;
4.3 Phanh trước
Cách kiểm tra sửa chữa
- Kiểm tra cong vênh rạn nứt
- Kiểm tra các phớt trong xilanh
Qui trình tháo lắp
Bước 1: Tháo má phanh đĩa phía trước:
- Tháo 2 má phanh đĩa.
Bước 3: Tháo tấm đỡ má phanh đĩa phía trước;
- Tháo 4 tấm đỡ ra khỏi giá bắt xi lanh.
Bước 4: Tháo giá bắt xylanh phanh đĩa trước;
- Tháo 2 bu lông và giá bắt xi lanh.
Bước 8: Tháo nút xả khí phanh đĩa trước
- Tháo nắp nút xả khí và nút xả khí ra khỏi xi lanh.
Bước 9: Tháo đĩa phanh trước
- Đánh các dấu ghi nhớ trên đĩa và moayơ cầu xe;
- Tháo đĩa phanh.
4.4 Phanh sau
Cách kiểm tra sửa chữa
- Tang trống: mặt trong của tang trống nếu có xước, mòn lệch, mòn bậc thì sửa chữa hoặc thay thế. Đo đường kính tang trống nếu vượt qua giá trị cho phép thì thay thế.
- Guốc phanh: kiểm tra guốc phanh xem có bị bong tróc, mòn lệch, dính dầu hay cong vênh không nếu có thì thay mới. Đo độ dày má phanh nếu mòn quá giá trị cho pháp thì thay thế.
4.5. Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục
a. Bàn đạp phanh bị hẫng
Nguyên nhân: Độ cao bàn đạp quá nhỏ, hành trình tự do bàn đạp quá lớn, khe hở má phanh trống phanh mòn lớn, cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở má phanh bị hỏng, đĩa phanh bị đảo,
c. Phanh lệch
Nguyên nhân: Áp suât hay độ mòn của bánh trái và bánh phải không giống nhau, góc đặt bánh trước và bánh sau không đúng, trống hay đĩa phanh không tròn, piston xilanh phanh con hay càng phanh bị kẹt, má phanh bị kẹt, guốc phanh bị cong, phanh mòn hay chai cứng, lò xo guốc phanh bị hỏng.
d. Phanh quá ăn
Nguyên nhân: trống hay đĩa bi xước hay méo, guốc phanh bị cong, má mòn hay bị chai cứng, xilanh bánh xe không gắn chặt, dính má phanh.
KẾT LUẬN
Trong thời gian ngắn em được giao nhiệm vụ: “Thiết kế hệ thống phanh xe HONDA CIVIC” gồm có: Dẫn động phanh, trợ lực phanh,… em đã cố gắng sưu tầm tài liệu và vận dụng kiến thức đã được học tập để hoàn thành nhiệm vụ được giao.
Em đã hoàn thành được việc thiết kế một số cơ cấu như: Cơ cấu phanh, trợ lực phanh,…
Qua tính toán em thấy rằng các cụm thiết kế đều đảm bảo về thông số làm việc và đủ bền. Trong quá trình làm đồ án, với thời gian có hạn nhưng bản thân em đã có cố gắng tìm hiểu thực tế và giải quyết các nội dung kĩ thuật hợp lý. Đây là bước khởi đầu quan trọng giúp cho em có thể nhanh chóng tiếp cận với ngành công nghiệp ô tô hiện nay của nước ta. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ sung của các thầy, và các bạn để đề tài của em được hoàn thiện hơn, góp phần nhỏ bé vào nhu cầu sử dụng xe ở Việt Nam hiện nay.
Một lần nữa em xin cảm ơn sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy: TS……………… cùng các thầy trong môn ôtô đã giúp em hoàn thành đồ án này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô – PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan – Lưu hành nội bộ - Năm 2009.
2. Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 13- Hệ thống phanh – TOYOTA.
3. Hướng dẫn thiết kế hệ thống phanh ô tô máy kéo - Dương Đình Khuyến – Năm 1995.
4. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2 – Trịnh Chất và Lê Văn Uyển – Nhà xuất bản giáo dục – Năm 2007.
5. Phanh Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới – GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn – Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật – Năm 2004.
6. Bài giảng dung sai – PGS.TS.Ninh Đức Tốn – Trường đại học Bách khoa Hà Nội – Năm 2000.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"