MỤC LỤC

MỤC LỤC.............................................................................................1

LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................... 2

CHƯƠNG I:  NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VÀ HỆ THỐNG PHANH ………4

1. Giới thiệu đề tài…………………………………………………………….4

2. Công dụng………………………………………………………………….5

3. Các yêu cầu hệ thống phanh xe thiết kế……………………………………6

4.Các loại hệ thống phanh ôtô tải lớn 25 tấn…………………………………6

5. Chọn phương án thiết kế…………………………………………………..13

CHƯƠNG II:  CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH VÀ CÁC CỤM CHI TIẾT…14

1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh và các cụm đã chọn...14

CHƯƠNG III: TIÊU CHUẨN ECE CHO HỆ THỐNG PHANH...................29

1. Công thức tính toán và chỉ tiêu đánh giá......................................................29

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHANH..........................................40

1. Tính toán thiết kế cơ cấu phanh...................................................................40

2. công ma sát và kiềm bền guốc phanh …………………………………….46

3. thiết kế tính toán bầu phanh........................................................................61

KẾT LUẬN CHUNG .....................................................................................65

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..............................................................................65

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay vấn đề về giao thông đường bộ đang là vấn đề được rất nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm. Trong các phương tiện giao thông đường bộ thì ô tô là phương tiện chủ yếu vì nó không những đa dạng về chủng loại mà nó còn là một phương tiện vận chuyển dễ dàng trên mọi địa hình với giá thành thấp. ở nước ta hiện nay, các xe ô tô đang lưu hành chủ yếu là của nước ngoài, được lắp ráp tại các nhà máy liên doanh và cũng có một phần là xe nhập cũ. Các loại xe này đã đáp ứng được nhu cầu vận tải trong nước và cũng đáp ứng được các tiêu chuẩn quốc tế. Tuy nhiên do nhu cầu về vận tải đường dài, có khối lượng hàng hoá lớn chúng cần đưa ra nhưng loại xe có kích thước lớn phục vụ nhu cầu trên

Xe thân dài tải trọng lớn đê phù hợp với mục đích vận chuyển cũng như sử dụng phải đáp ứng những yêu cầu cần thiết.Trong đó hệ thống phanh giữ một vai trò hết sức quan trọng vì nó liên quan tới vấn đề an toàn chuyển động của xe và vấn đề an toàn giao thông, ảnh hưởng trực tiếp tới sinh mạng con người cũng như tài sản.

Trên cơ sở đó em được giao đề tài: “Thiết kế hệ thống phanh cho ôtô thùng dài 25 tấn theo tiêu chuẩn ECE R13”.

Nội dung đề tài bao gồm:

- Vai trò của hệ thống phanh trên ôtô thân dài hiện nay

- Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh

- Tính toán thiết kế hệ thống phanh theo tiêu chuẩn ECE

- Thiết kế các cơ cấu phanh trên xe

- Sơ đồ và nguyên lý làm việc dẫn động điều khiển phanh của xe thiết kế

Đề tài được tiến hành tại bộ môn ôtô và xe chuyên dụng trường đại học Bách Khoa Hà Nội. Sau hơn 3 tháng thực hiện với sự cố gắng, nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành công việc của đồ án. Em xin chân thành cảm ơn thầy: PGS.TS………………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.Do thời gian có hạn lên không thể tránh được những thiếu sót. . Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ xung của các thầy và các bạn để đề tài của em được hoàn thiện hơn.

CHƯƠNG I

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VÀ HỆ THỐNG PHANH

1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Nội dung đề tài là thiết kế hệ thống phanh cho ôtô thùng dài 25 tấn nhằm tạo lên phương tiện chuyên chở hàng hoá đường dài,đảm bảo an toàn giao thông. Hệ thống phanh phải được thiết kế theo tiêu chuẩn ECE R13.

1.1 Giới thiệu chung về xe thiết kế và các thông số cơ bản

Hình dáng cơ bản của xe thiết kế:

Thông số tính năng kỹ thuật của xe thiết kế như bảng 1.1.

2. CÔNG DỤNG:

Hệ thống phanh trên ôtô là một trong những hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động của ôtô:

- Giảm dần tốc độ hoặc dừng hẳn xe lại khi xe đang chuyển động.

- Giữ xe đứng yên trên đường dốc trong khoảng thời gian dài mà không cần sự có mặt của người lái.

Theo tiêu chuẩn ECE R_13 hệ thống phanh ôtô có thể được gọi tên khác nhau tuỳ theo công dụng:

- Phanh chính thường được điều khiển bằng chân được sử dụng để giảm tốc độ hoặc dừng hẳn xe trong khi đang chuyển động.

- Phanh đỗ (còn gọi là phanh tay hay dừng )thường được điều khiển bằng tay nhờ đòn kéo hoặc đòn xoay ,sử dụng để giữ xe ở trạng thái đứng yên trên đường dốc trong thời gian dài.

4. CÁC LOẠI  HỆ THỐNG PHANH ÔTÔ TẢI LỚN 25 TẤN

4.1. Các loại cơ cấu phanh cho xe tải

Cơ cấu phanh thường dùng trên ôtô tải có:dạng tang trống

Cơ cấu phanh dạng tang trống phân chia phụ thuộc vào:

- Theo dạng bố trí guốc phanh:đối xứng qua trục đối xứng, đối xứng qua tâm quay, các guốc phanh dạng tự lựa, các guốc phanh tự cường hoá.

- Theo phương pháp truyền năng lượng điều khiển: phanh thuỷ lực, phanh khí nén, phanh tay.

* Trên cơ cấu phanh thuỷ lực:

- Đối xứng qua trục, chung 1 ly hợp kép với: xylanh một bậc hay xylanh hai bậc lực điều khiển guốc phanh như nhau. Loại này dùng phổ biến trên các loại ôtô con, ôtô tải nhẹ,…cho cả cầu trước và cầu sau.

- Đối xứng qua tâm, hai xylanh kép như nhau, có hiệu quả tạo lên ma sát cao theo một chiều quay. Loại này được dùng trên ôtô con, ôtô tải nhẹ, ôtô minibus…cho cầu trước.

* Trên hệ thống phanh khí nén:

- Cam Acsimet, bố trí cam quay và guốc phanh  đối xứng qua trục, dịch chuyển của các guốc phanh khi cam làm việc như nhau. Loại này được sử dụng phổ biến trên các loại ôtô tải, ôtô buýt vừa, lớn cơ cấu phanh của bán rơmooc và rơmooc.

- Cam Cycloit khí nén, bố trí cam quay và guốc phanh đối xứng qua trục, dịch chuyển của các guốc phanh khi cam làm việc lớn. Loại này được sử dụng trên cầu sau các loại xe tải, xe buýt vừa, lớn.

4.2. Các loại dẫn động phanh cơ bản trên ôtô tải

4.2.1 Hệ thống phanh khí nén:

 Hệ thống phanh khí nén thường gặp trên ôtô tải,ôtô buýt loại vừa có khối lượng toàn bộ lớn hơn 7 tấn .

Sơ đồ cơ bản trình bày như hình vẽ.

* Hệ thống phanh bao gồm các phần chính sau:

- Nguồn cung cấp và bình chứa dự trữ (a)

- Cụm điều khiển (b)

- Cơ cấu chấp hành (c)

- Các đường ống dẫn khí (d)

4.2.3 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống phanh

Hệ thống phanh trên ôtô là một hệ thống quan trọng. Hiệu quả hoạt động của nó ảnh hưởng lớn đến khả năng an toàn ,chất lượng vận tải do vậy các yêu cầu luôn luôn được bổ xung và hoàn thiện. Có thể tóm tắt yêu cầu bằng những nội dung chính sau:

- Đảm bảo hiệu quả phanh cao:có thể điều khiển theo ý muốn hay có quãng đường phanh ngắn nhất, gia tốc chậm dần của ôtô cao.

- Quá trình phanh phải êm dịu, sự thay đổi gia tốc phải đều đặn, nhằm đáp ứng tính điều khiển, tính ổn định của ôtô trong mọi trạng thái hoạt động .

4.3 Phanh tay:

Phanh tay trên ôtô tải ,ôtô buýt được bố trí theo hai phương pháp: dùng cơ cấu phanh bố trí trên trục truyền, phanh tay có chung cơ cấu phanh với phanh chân.

5. CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

* Hệ thống phanh khí nén

- Ưu điểm:

+ Tạo mômen phanh lớn

+ Lực điều khiển nhỏ

+ Guốc trước và sau đều mòn như nhau

- Nhược điểm:

+ Cấu tạo cồng kềnh

+ Độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn do khí bị nén khi chịu tác dụng

Kết luận: Với yêu cầu xe tải đường dài, trong đề tài chọn hệ thống phanh khí nén thiết kế với cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục.

CHƯƠNG II

CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ NGUYÊN LÝ  HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH XE THIẾT KẾ

1. CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH VÀ CÁC CỤM CHI TIẾT ĐÃ CHỌN.

1.1.Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh xe thiết kế

Sơ đồ của hệ thống phanh của xe thiết kế như hình 3.1.

Một số đặc điểm:

- Xe có hai cầu sau chủ động và bố trí vi sai giữa các cầu, do vậy trên các câu sau đều trang bị bầu phanh tich năng,

- Mạch cấp khí và cấp tín hiệu điều khiển phanh được rẽ nhánh chung cho hai cầu sau đảm bảo sự phanh đồng thời hai cầu.

- Sử dụng van tự động R14 bố trí ở đường cấp khí nén đến bầu phanh tích năng cho cầu sau với nhiệm vụ nhả phanh bánh xe khi xe chuyển động,

- Xe không bố trí hệ thống cấp khí cho rơ mooc.

2.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh trước:

* Cấu tạo:

Cơ cấu phanh bố trí đối xứng qua trục, với điểm tựa dưới của guốc phanh (3) không điều chỉnh. Để tăng độ cứng vững cho điểm tựa dưới, giá đỡ được gia cường thành hai gối đỡ này được các trục quay của guốc (9) có thể xoay trơn và chịu tải.Trên guốc sử dụng các tấm má phanh tán chặt với guốc nhờ đinh tán. 

* Nguyên lý hoạt động:

Bầu phanh bắt chặt trên giá đỡ, cho phép trục của bầu phanh di chuyển khi chịu áp lực khí nén.

+ Khi không phanh dưới tác dụng của lò xo hồi vị (1) kéo má phanh vào trong và không tiếp xúc với tang trống, bánh xe được lăn trơn.

+  Khi phanh, khí nén đi vào bầu phanh, đẩy trục bầu phanh dịch chuyển, qua chốt trụ đẩy đòn (10) quay, làm trục cam xoay đi. Cam quay đẩy guôc phanh mở rộng bán kính tạo lên sự ép sát má phanh vào tang trống thực hiện phanh.

1.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh sau

Cơ cấu phanh sau ô tô tải thiết kế có kết cấu tương tự như trên cầu trước.

Bầu phanh được bố trí là dạng bầu phanh tích năng. Ở trạng thái xe đứng yên, lò xo tích năng đẩy trục cam (7), thực hiện phanh các bánh xe của cầu xe.Trạng thái này cơ cấu phanh đóng vai trò như phanh tay của ô tô; giữ xe đứng yên trên dốc.

1.4. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết

a. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động van phanh điều khiển khí nén:

* Cấu tạo: Chia làm 3 cụm chính

+ Cụm bàn đạp: Bàn đạp phanh 21 có cơ cấu hoạt động kiểu đòn bẩy với một đầu là vít điều chỉnh 18, đầu kia là trục lăn 20. Vít 18 tì vào nắp 17 để hạn chế hành trình của trục lăn 20 khi nhả phanh.

+ Cụm điều khiển dòng phanh trước: Piston 4, lõi là 1 đường ống làm nhiệm vụ xả khí. Đế van 9 tiếp xúc với thân van phanh dưới tác dụng của lò xo 5, đóng đường cung cấp khí nén từ D sang B.

b. Van phanh tự động R12

Thường trên các ôtô nhỏ khi sử dụng van phân phối như là “van mở dòng dẫn khí”, gây  nên giảm độ nhạy của hệ thống. Điều này có thể hiểu như sau: khi van đã mở đường khí nén, cần phải mất quá trình để nạp đầy khí nén từ van phân phối đến bầu phanh trên đường ống. 

c. Bầu phanh bánh xe

* Bầu phanh cầu trước: Bầu phanh dạng màng

Bầu phanh dạng màng có kết cấu theo dạng pittông khí  nén nhưng với cấu trúc pittông là màng cao su biến dạng (2). Lò xo hồi vị (3) là một cặp lò xo lồng có chiều xoắn ngược chiều nhau, nhằm tránh kẹt đòn bẩy khi một cặp lò xo bị gẫy.

* Bầu phanh cầu sau: Bầu phanh dạng tích năng

Kết cấu của bầu phanh tích năng trình bày theo hình vẽ:

Bầu phanh tích năng có cấu tạo trên cơ sở của bầu phanh dạng màng bao gồm: đòn bẩy (1), lò xo hồi vị (2), vỏ (3), màng cao su (4), lỗ dẫn khí vào A (nằm vuông góc với mặt phẳng của mặt cắt - không thể hiện trên hình vẽ.

Khi không phanh (trạng thái a), máy nén khí làm việc đạt tới áp suất tối thiểu (khoảng 0,5 MPa), đường B được cấp khí từ bình chứa khí nạp vào khoang P, khí nén đẩy pittông tích năng và nén lò xo tích năng về bên phải. Dưới tác dụng của lò xo hồi vị (2), pittông màng (4) dịch chuyển sang phải, kéo cam quay trong cơ cấu phanh về vị trí nhả phanh, bánh xe lăn trơn.

Khi thôi phanh khí nén theo đường A thoát ra ngoài qua van phân phối, thực hiện sự nhả phanh, trở lại trạng thái a.

Nếu trên ôtô không còn khí nén, lò xo tích năng (6) luôn có xu hướng đẩy ống đẩy (9) và đòn bẩy (1) về trạng thái phanh, cơ cấu phanh bị phanh cứng. Bầu phanh tích năng trên ôtô thay thế chức năng của phanh phụ (phanh tay), do vậy được bố trí trên các cầu sau của ôtô tải, rơmooc và bán rơmooc.

CHƯƠNG III

TIÊU CHUẨN ECE CHO HỆ THỐNG PHANH

1. CÔNG THỨC TÍNH TOÁN VÀ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ

ECE là tiêu chuẩn chung của Châu Âu trong đó ECE R-13 là tiêu chuẩn cho hệ thống phanh. Vấn đề phân chia lại lực phanh đối với xe không trang bị ABS được nói riêng trong phụ lục 10. ở đây ta chỉ đề cập đến mục 2 của phụ lục 10 dùng cho xe 2 cầu.

* Với xe 2 cầu:

Với tất cả các loại ôtô thì giá trị hệ số bám j Î 0,2¸0,8 phải thoả mãn điều kiện:       

x ³ 0,10 + 0,85(j - 0,2)

1.1. Đối với tất cả mọi chế độ tải trọng của ôtô (kiểm tra từ chế độ không tải đến chế độ đầy tải của xe) hệ số tận dụng trọng lượng bám ở cầu trước phải lớn hơn ở cầu sau:

h₁ > h₂.

1.2. Cho loại ôtô N1 (xe con trên 8 chỗ, xe tải và xe chở người).

- Với mọi cách phân chia lực phanh nằm trong vùng 0,15 - 0,5 của hệ số bám: h₁ > h₂.

- Nếu thoả mãn điều kiện sau đây:

+ x = 0,15 - 0,3: h₁,h₂ không được vượt ra ngoài đường j = x ± 0,08.

+ x = 0,3 - 0,5: h₁,h₂ không được vượt quá đường j = x + 0,08.

+ x = 0,5 - 0,61: h₁,h₂ không được vượt quá đường j = (x - 0,21)/0,5. thì cũng được chấp nhận.

1.3. Quan hệ giữa lực phanh, trọng lượng bám, hệ số bám.

G: Trọng lượng ôtô (N).

G/g: Khối lượng ôtô (kg).

Z₁, Z₂ biến đổi phụ thuộc b/L, a/L, j , hg/L.

Ký hiệu x=a/L; b/L = 1- x; y = hg/L  

a. Xác định tỷ số i với xe thùng dài 25 tấn theo tiêu chủân ECE

* Các thông số:

Khi xe không tải:

Trọng lượng xe: G₀ = 14000.10³ (N).

Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước: a₀ =4.15 (m).

Chiều cao trọng tâm xe: hg₀ = 0,98 (m).

Khi xe đầy tải:

Trọng lượng xe: G_t = 25000.10³ (N).

Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước: at = 4,62 (m).

Tổng lực phanh

ZF_p = 25.0,6.10⁴ =15.10⁴ (N)

F_P = 7,14.10⁴ (N)

F_P=7,86.10⁴ (N)

* Khi xe không tải :

Theo xe tham khảo giả sử trọng tâm hàng là giữa thùng ta có:  a_h =5,40 (m)  ;  b_h = 1,65 (m)

Z₂^h =8,43.10⁶ (N)

Z₁⁰ =Z - Z₁^h =8,5-2,57 =5,93.10⁶ (N)

Z₂⁰ =8,07.10⁶ (N)

Toạ độ đơn vị: x =0,577  ;  y =0.139 (m).

Kết luận : Tiêu chuẩn ECE kiểm tra ở mọi chế độ tải trọng với mọi điều kiện hệ số bám. Tỉ số phân chia lực phanh theo tiêu chuẩn ECE là i. Theo tiêu chuẩn ECE thì sự thay đổi lớn nhất là sự thay đổi i (sự phân chia lại lực phanh). Ta đi tìm lại sự phân chia lực phanh là lý tưởng khi i = 0,524.

b. Xác định các mômen phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh

Với tải trọng như trên

Chọn lốp : 13/70  K225  154/96

Cầu sau chọn 1,0 ≤ d ≤ 1,3  ; d: khoảng cách 2 cầu sau.

- Tính bán kính bánh xe :

R =516 (mm)

R_đ =0,95.R =0,95.516 =490 (mm)

Mômen phanh của các cơ cấu phanh

F_P1t=71400(N)

F_P2t=78600(N)

M_P1= F_P1.r_đ =11,9.0,49 =5831.10³(N.m)

M_P2 = F_P2 . r_đ  =13,1.0,49 =6419.10³(N.m)

M_t = M_P1/2 = 5,831/2 =2915 .10³(N.m)

M_s = M_P2/4 =6,419/4 =1605 .10³(N.m)

Theo xe cơ sở với lốp có đường kính lắp vành D ­­_LV=22,5 inches

=> R_LV  =285,75 (mm)

=> r_t =285,75-75 =210(mm)

CHƯƠNG IV

 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH

1. TÍNH TOÁN THIỂT KẾ CƠ CẤU PHANH

1.1. Xác định góc ọ của lực tổng hợp đặt trên má phanh

Góc y của lực tổng hợp đặt lên má phanh : y = 12,8⁹

1.3. Xác định lực tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp hoạ đồ

a. Xác định góc ử ở các cơ cấu phanh

u: là hệ số ma sát giữa tấm ma sát với trống phanh. Với trống phanh bằng gang và tấm ma sát bằng ferađô ta có: u = 0,32

Vì tất cả các má phanh làm bằng cùng một loại vật liệu nên ta có: p = 18⁰

c. Xác định các lực bằng phương pháp hoạ đồ:

Thay số lần lượt được:

M_t = 2915,5 =(R₁+R₂).r₀

M_s = 1605 =(R₁+R₂). r₀      

1.6. Kiểm tra hiện tượng tự xiết

Thay số được: u = 0,676 >0,3. Vậy không xảy ra hiện tượng tự xiết

2. CÔNG MA SÁT VÀ KIỂM BỀN GUỐC PHANH

2.1. Tính công ma sát riêng

Công ma sát riêng được xác định trên cơ sở má phanh thu toàn bộ năng lượng của ô tô chạy với vận tốc V₀ nào đó khi bắt đầu phanh.

+ G: trọng lượng toàn bộ ôtô khi đầy tải

+ V₀: vận tốc khi bắt đầu phanh. Chọn V₀ = 60 km/h = 16,67 m/s

+ g: gia tốc trọng trường. g= 10 m/s²

r_t: bán kính trống phanh, r_t = 210 (mm) = 21 (cm)

b_i: bề rộng của má phanh thứ i..

a. Kích thước cơ cấu phanh trước:

Ta có:

+ M₁: khối lượng phân bố lên cầu trước. M₁ = 8500.10³ N

+ F_z: diện tích toàn bộ má phanh trước

F_z =b.r_t.õ₀.=> b=0,15(m)=150mm

b. Kích thước cơ cấu phanh sau

Chọn [p] = 3,5.10⁴kg.m²

+ M₂: khối lượng phân bố lên cầu trước. M₂ = 16500.10³ N

+ F_z: diện tích toàn bộ má phanh sau

=> b=0,146(m)=146mm

=> p = 2,28x10⁴ kg/m² < [p]

2.4. Tính bền guốc phanh

Khi tính toán thiết kế ta thấy guốc phanh trước chịu mômen phanh lớn hơn guôc phanh sau. Do đó khi tính bền guốc ta chỉ cần tính bền guốc phanh trước.

Các thông số:

a = 150 mm; b = 8 mm; c = 10 mm; d = 55 mm

Ta có:

Diện tích phần 1: F₁ = ab = 1200 mm²

Diện tích phần 2: F₂ = cd = 550 mm²

Khoảng cách giữa trọng tâm của 2 phần y₂ = 31,5 mm

* Kiểm tra bền guốc phanh.

Do việc tính toán chính xác guốc phanh là rất phức tạp do vậy ở đây dùng phương pháp tính gần đúng để xác định tiết diện nguy hiểm của guốc phanh phải vẽ được biểu đồ nội lực. ở phần trên chúng ta đã xác định được các giá trị P, U₁, R₁ khi ta xây dựng hoạ đồ lực phanh. Đặt các giá trị vào guốc phanh , tại điểm đặt lực tổng hợp R₁ ta phân tích thành hai thành phần lực N₁ và T₁.  

Tính  guốc phanh:

- Lực tác dụng lên guốc phanh bao gồm:

+ Lực đẩy P  xi lanh:  P =  6801,8. 10³N

+Theo họa đồ lực phanh : N₁= 680010³N; T₁= 21023,75. 10³ N

+ Phản lực tác dụng lên điểm tựa U_X , U_Y .

- Xét sự cân bằng của đoạn trên ta có:    

N_Z1 + Pcos(b_X +a) + T_X.cos(b_X/2) + N_X.sin(b_X/2) = 0  

Q_Y1 + Psin(b_X + a) - N_X.cos(b_X/2) + T_X.sin(b_X/2) = 0   

M_U1 - P.d + N_X.d’ - T_X.d’’ = 0                                      

Với:   d = a - r_t.cos(a + b_X)                                  

d’ = r_t.sin(b_X/2)                                          

d’’ = r_t - r_tcos(b_X/2) = r_t[1 - cos(b_X/2)]       

- Xét sự cân bằng tại điểm  B  ta có: 

b1 = 37.5° , N_X = 7166,6410³ N, T_X = 231810³ N

N_Z1 + Pcos(b1 + a) + T_X.cos(b₁/2) + N_X.sin(b₁/2) = 0

Q_Y1 + Psin(b1 + a) - N_X.cos(b₁/2) + T_X.sin(b₁/2) = 0   

M_U1 – P.d + N_X.d’- T_X.d’’ = 0

- Tại điểm E:  b = 150°

- N_Z1 = - U_1X .sinj_t -  U_1Y. .cosj_t                                               

- Q_Y1 = - U_1X .cosj_t +  U_1Y .sinj_t                                             

- M_U2 =  0 

Qua biểu đồ nội lực và mômen ta thấy điểm D là điểm nguy hiểm cần kiểm tra bền

N_Z = - 22721,2.10³ (N)

Q_Y = - 22346,3 .10³ (N)

M_U = - 1689,42.10³ (N/m)

Mômen quán tính J_x của tiết diện được xác định như sau:  J_x=266,4 cm⁴

3. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN BẦU PHANH

 3.1. Các thông số cơ bản của hệ thống dẫn động bằng khí nén

a. Bầu phanh phanh trước

+ p_i =7,8.10⁴N/cm² áp xuất trong bầu phanh

+ l: chiều dài thanh đẩy   l=180mm

=> Thay số được: D = 18 cm

 Đường kính bầu phanh trước: D=18 cm

b. Bầu phanh tích năng

+ l: chiều dài thanh đẩy, l=180mm

+ p_i =7,8.10⁴N/cm² : áp xuất trong bầu phanh

+ r: bán kính cam quay, r = 20mm

=> D =  13,2 cm  

Vậy đường kính bầu phanh tích năng: D =13,2cm

c. Tính lò xo

Khi phanh tay : P_LX1=P_td+P_lx2

d=5 mm

G=8.10⁴ N

Số bước của lò xo n=4 vòng: n=n₀ (1-2)

- Số vòng làm việc của lò xo:: n₀ =5 vòng

- Bước của lò xo t:  t =15 mm

- Chiều dài của toàn bộ lò xo: H =n.t =4.15 =60mm

KẾT LUẬN

 Đề tài chọn phương pháp xác định hiệu quả phanh của ô tô theo ECE, tiêu chuẩn quốc tế dùng cho nhiều nước, là công cụ chính hiệu quả để tính toán thiết kế hệ thống phanh. Sau hơn 3 tháng thực hiện đồ án tốt nghiệp nhiệm vụ của đề tài đã được hoàn thành. Các nội dung cơ bản đã được giải quyết

- Lựa chọn được phương án tối ưu với xe tải thùng dài 25 tấn

- Tìm hiểu về ECE và xác định được tỉ số phân bố lực phanh i: Với i = 0,524 không cần bộ điều hoà lực phanh

- Tìm hiểu được kết cấu hệ thống phanh và nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết.

- Thiết kế tính toán cơ cấu phanh và các bầu phanh bánh xe

+ Kích thước cơ cấu phanh trước, bề rộng má phanh: b = 150 mm

+ Kích thước cơ cấu phanh sau,bề rộng má phanh: b = 146 mm

+ Đường kính bầu phanh trước: D = 180 mm

+ Đường kính bầu phanh tích năng: D = 132 mm

Với các kích thước trên đảm bảo lắp được trên xe

- Xác định được các bản vẽ chi tiết điển hình cho bầu phanh tích năng.Với thời gian cho phép đề tài thực hiện được các nhiệm vụ cơ bản của hệ thống phanh khí nén, nếu có thời gian đề tài có thể thực hiện thiết kế các cụm còn lại

- Các kết cấu hợp lý có thể lắp ráp được trên xe                

Tuy vậy trong quá trình tính toán, so sánh giữa cơ cấu phanh trước và cơ cấu phanh sau thấy rằng trong quá trình làm việc cơ cấu phanh trước sẽ mòn nhanh hơn.

Trong quá trình làm đồ án, với thời gian có hạn nhưng bản thân em đã cố gắng nghiên cứu, tìm hiểu thực tế và giải quyết các yêu cầu của đề tài cũng như các yêu cầu kỹ thuật. Đây là bước khởi đầu quan trọng giúp em có thể tiếp cận với ngành công nghiệp ôtô trong nước Góp phần nhỏ bé vào nhu cầu sử dụng các loại xe ôtô ở Việt Nam hiện nay.

                                                                                                                       Hà nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                                      Sinh viên thực hiện

                                                                                                                       ………………

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Hướng dẫn thiết kế hệ thống phanh ô tô máy kéo - Dương Đình Khuyến (1995)

2. Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo - Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Đình Kiên (1987)

3. Lý thuyết ô tô máy kéo - Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (1998)

4. Cơ sở thiết kế ÔTÔ -  Nguyễn Khắc Trai (2006)

5. Cấu tạo gầm ôtô tải, ôtô buýt - Nguyễn Khắc Trai (2007)

6. Hướng dẫn sử dụng Matlab phần cơ sở - Trần Văn Nghĩa (2000)

7. Sức bền vật liệu - Nguyễn Xuân Lựu, Bùi Đình Nghi, Vũ Đình Lai

8. Dung sai và đo lường cơ khí - An Hiệp - Trần Vĩnh Hưng (1999)

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"