MỤC LỤC
MỤC LỤC.. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH.. 3
1.1 Công dụng của hệ thống phanh. 3
1.2 Yêu cầu hệ thống phanh. 3
1.3 Phân loại hệ thống phanh. 3
1.3.1 Theo công dụng : 4
1.3.2 Theo kết cấu của cơ cấu phanh : 4
1.3.3 Theo phương thức dẫn động phanh : 4
1.3.4 Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh : 4
1.4 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống phanh. 4
1.4.1 Cơ cấu phanh. 4
1.4.2 Dẫn động phanh. 12
1.4.3 Trợ lực phanh. 18
CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ XE HINO.. 26
2.1. Giới thiệu về xe Hino. 26
2.2.Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh. 27
2.2.1.Xi lanh chính: 30
2.2.2.Cơ cấu phanh. 30
2.2.3.Bộ trợ lực chân không. 34
2.2.4.Xy lanh an toàn: 37
2.2.5.Phanh khí xả: 39
2.2.6.Bơm chân không. 39
CHƯƠNG 3:Tính toán xác định các thông số cơ bản. 41
3.1. Xác định mômen phanh yêu cầu sinh ra ở các cơ cấu phanh. 41
3.2.Cơ cấu phanh trước. 43
3.2.1.Xác định góc đặt lực và bán kính đặt lực. 43
3.2.2. Xác định góc ϕ.. 44
3.2.3. Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp hoạ đồ 45
3.2.4. Xây dựng hoạ đồ lực phanh cơ cấu phanh trước. 46
3.3. Cơ cấu phanh sau. 49
3.3.1.Xác định kích thước cơ bản: 49
3.3.2.Xác định lực tác dụng vào guốc phanh: 50
CHƯƠNG 4:Kiểm nghiệm bền. 52
4.1.Kiểm bền guốc phanh. 52
4.1.1.Xác định các kích thước cơ bản cơ cấu phanh trước. 52
4.1.2.Kiểm tra bền guốc phanh. 54
4.2. Kiểm tra hiện tượng tự xiết 62
4.3. Kiểm tra kích thước má phanh theo điều kiện áp suất 63
4.4. Kiểm nghiệm bền má phanh theo công ma sát riêng L. 64
4.5. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh. 64
4.6. Tính bền trống phanh. 65
CHƯƠNG 5: Thiết kế tính toán dẫn động phanh. 67
5.1.Sơ đồ dẫn động phanh: 67
5.2.Xác định đặc tính của bộ trợ lực: 68
5.3.Xác định kích thước màng trợ lực: 69
5.4.Xác định đường kính xi lanh công tác. 70
5.5.Hành trình làm việc của pittong trong các xilanh ở các cơ cấu phanh sau và trước: 71
CHƯƠNG 6: Quy trình bảo dưỡng sửa chữa. 74
6.1.Quy trình tháo-lắp: 74
6.2.Kiểm tra sự mài mòn của má phanh: 75
6.3.Quy trình xả air trong hệ thống phanh: 75
CHƯƠNG 7. Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết. 81
7.1.Chọn chi tiết gia công,điều kiện làm việc của chi tiết 81
7.2.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết. 82
7.3.Xác định phương pháp chế tạo phôi 82
7.4.Xác định thứ tự các nguyên công: 83
7.5.Xác định chế độ cắt cho các nguyên công: 84
7.5.1.Nguyên công 1: Tiện mặt trụ f14 và f20. 84
7.5.2.Nguyên công 2: Khỏa mặt đầu, tiện lỗ f8, tiện rãnh f10. 84
7.5.3.Nguyên công 3: Khỏa mặt đầu, khoan lỗ tâm. 86
7.5.4.Nguyên công 4: Tiện tinh mặt trụ f16 và f20. 87
7.5.5.Nguyên công 5: Mài tròn mặt ngoài theo chiều dài của piston. 88
7.5.6.Nguyên công 6: Kiểm tra. 89
KẾT LUẬN.. 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 91
LỜI NÓI ĐẦU
Công cuộc đổi mới đất nước của nhân dân ta đã thu được thành tựu to lớn có ý nghĩa quan trọng, những tiền đề cho công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã được hoàn thành về cơ bản, nước ta chuyển sang thời kỳ mới, thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa.
Để có được những tiền đề trên ngành công nghệ chế tạo nước ta trong những năm gần đây đã có những tiến bộ nhanh chóng, trong đó không thể không nói đến sự tiến bộ nhảy vọt của nền công nghiệp ô tô. Chỉ trong khoảng 10 năm trở lại đây, trên thị trường Việt Nam đã xuất hiện ngày càng nhiều các loại xe lắp ráp trong nước và nhập từ nước ngoài, với kiểu dáng thẩm mỹ, tiện nghi sang trọng, tốc độ cao, độ an toàn lớn, hiệu quả về kinh tế. Đặc biệt các loại xe này phần lớn được lắp ráp tại Việt Nam và trong đó tỷ lệ nội hóa ngày càng nhiều.
Sau 5 năm học tại trường em được giao nhiệm vụ “Thiết kế hệ thống phanh xe tải HINO series 300”. Hệ thống phanh là hệ thống quan trọng và khá phức tạp, đặc biệt với những xe hiện đại. Vận tốc chuyển động ô tô ngày càng cao cho nên việc đi sâu nghiên cứu để hoàn thiện sự làm việc của hệ thống phanh nhằm đảm bảo tính an toàn cao cho sự chuyển động của ô tô ngày càng cấp thiết.
Trong phần tính toán thiết kế này em dựa chủ yếu vào số liệu của xe tải HINO series 300, các tài liệu tham khảo và hướng dẫn tính toán. Tuy vậy do trình độ còn hạn chế về khả năng thiết kế nên đồ án này vẫn còn nhũng hạn chế nhất định mặc dù đã được sự hướng dẫn tận tình của cán bộ hướng dẫn. Em mong rằng với sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo trong bộ môn sẽ giúp em vững vàng hơn trong bước đường công tác của mình sau này.
Em xin chân thành cảm ơn!
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH
1.1 Công dụng của hệ thống phanh
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đó theo yêu cầu của người lái. Giữ cho ô tô máy kéo dừng ở ngang dốc trong thời gian lâu dài hoặc cố định xe trong thời gian dừng xe.
1.2 Yêu cầu hệ thống phanh
Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của xe ô tô đảm nhận chức năng an toàn chủ động, cần đảm bảo các yêu cầu sau đây:
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp.
- Hoạt động êm dịu nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái.
- Có độ nhậy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm.
1.3 Phân loại hệ thống phanh
Hệ thống phanh có thể được phân loại theo các cách sau đây :
1.3.1 Theo công dụng :
- Hệ thống phanh chính.
- Hệ thống phanh dừng.
1.3.3 Theo phương thức dẫn động phanh :
- Dẫn động cơ khí.
- Dẫn động thủy lực.
- Dẫn động khí nén.
1.3.4 Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh:
- Hệ thống phanh có hệ thống điều hoà.
- Hệ thống phanh có hệ thống ABS, BA…
1.4.1 Cơ cấu phanh
1.4.1.1 Cơ cấu phanh guốc (tang trống) :
a. Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục
Cấu tạo chung của cơ cấu phanh này là hai chốt cố định có bố trí chốt lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới, khe hở phía trên điều chỉnh bằng trục cam ép( hình a ) hoặc bằng cam lệch tâm ( hình b ).
b. Cơ cấu phanh guốc loại bơi
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 mặt tựa tác dụng đơn( hình 1.3.a); loại hai mặt tựa tác dụng kép (hình 1.3.b).
Loại 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 của piston. Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.
1.4.1.2 Cơ cấu phanh đĩa
Các bộ phận 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.
1.4.1.2 Cơ cấu phanh dừng
a. Công dụng :
Phanh dừng được dùng để dừng xe ( đỗ xe ) trên dốc hoặc trên đường bằng. Hệ thống phanh này được sử dụng trong trường hợp ôtô đứng yên, khi người lái dời khỏi xe.
b. Cấu tạo :
Về cấu tạo phanh dừng cũng bao gồm 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.
1.4.2 Dẫn động phanh
1.4.2.1 Dẫn động cơ khí
Cấu tạo gồm 3 phần chính: dẫn động phanh, cơ cấu phanh và trợ lực phanh. Dẫn động bố trí trên khung xe gồm: bàn đạp phanh, xylanh chính, đường dầu phanh. Cơ cấu phanh đặt ở bánh xe gồm: xylanh phanh, guốc phanh, lò xo hồi vị, trống phanh( hoặc đĩa phanh). Bộ trợ lực có tác dụng làm giảm nhẹ lực tác dụng của người lái lên bàn đạp phanh.
1.4.2.4 Dẫn động phanh khí nén-thủy lực.
a) Cấu tạo :
Hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực gồm có máy nén khí dẫn động bằng động cơ ôtô, bình chứa khí nén, van điều khiển, xi lanh lực, van điều khiển và xi lanh phanh chính (ba bộ phận này kết hợp thành một cụm), các loại đường ống dẫn, cụm cơ cấu phanh.
b) Nguyên lý hoạt động:
Máy nén khí cung cấp khí nén đến bình chứa khí. Khi có tác dụng từ bàn đạp của người lái, van phân phối sẽ mở đường khí nén từ bình chứa tới van điều khiển. Tại đây khi van điều khiển nhận được dòng khí nén điều khiển này sẽ mở thông cửa để một dòng khí nén lớn từ bình chứa khí nén tới sẽ sinh lực ép lên piston của xi lanh chính. Dầu dưới áp lực cao sẽ truyền qua các ống dẫn dầu tới ép các piston xi lanh phanh do đó sẽ dẫn động các guốc phanh và thực hiện các quá trình phanh.
1.4.3 Trợ lực phanh.
1.4.3.1 Trợ lực phanh khí nén.
a) Cấu tạo :
1. Bàn đạp ; 2. Lò xo hồi vị ; 3,4. Đòn dẫn động ; 5. Piston ;6. Lò xo xilanh khí nén ; 7. Piston xilanh chính ; 8. Bình chứa khí nén; 9. Van ; 10. Piston ; 11. Thanh dạng ống.
b) Nguyên lý làm việc :
Khi tác dụng một lực lên bàn đạp phanh, qua các đòn dẫn động, ống 11 đẩy van 9 mở ra, khí nén từ bình chứa 8 qua van 9 vào khoang A và B tạo lực đẩy piston 5 của xilanh lực. Piston 5 dịch chuyển tác động piston 7 của xilanh chính làm piston này di chuyển về phía phải ép dầu trong xilanh chính, dầu có áp suất cao sẽ đi tới các xilanh làm việc của bánh xe.
1.4.3.2 Trợ lực chân không.
a. Cấu tạo :
Bộ cường hoá chân không sử dụng ngay độ chân không ở đường ống nạp của động cơ, đưa độ chân không này vào khoang A của bộ cường hóa, còn khoang B khi phanh được thông với khí trời.
b) Nguyên lý làm việc :
Khi không phanh cần đẩy 8 dịch chuyển sang phải kéo van khí 5 và van điều khiển 6 sang phải, van khí tì sát van điều khiển đóng đường thông với khí trời, lúc này buồng A thông với buồng B qua hai cửa E và F và thông với đường ống nạp. Không có sự chênh lệch áp suất ở 2 buồng A, B, bầu cường hoá không làm việc.
Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo kéo đòn bàn đạp phanh về vị trí ban đầu, lúc đó van 5 bên phải được mở ra thông giữa buồng A và buồng B qua cửa E và F, khi đó hệ thống phanh ở trạng thái không làm việc.
CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ XE HINO
2.1. Giới thiệu về xe Hino
HINO là một hãng xe lớn có uy tín của Nhật Bản, chuyên sản xuất các loại xe vận tải. Công nghệ hiện đại kết hợp với thiết kế tiên tiến đã mang lại cho HINO 300 series tính năng mạnh mẽ cùng sự thoải mái và dễ dàng khi điều khiển.
- Ly hợp: là loại 1 đĩa ma sát khô,lò xo ,dẫn động thủy lực ,điều chỉnh tự động.
- Hộp số chính: Kiểu cơ khí,5 số tiến,1 số lùi,dẫn động cơ khí.
- Các đăng: là loại các đăng khác tốc kép.
2.2.Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh
- Xe Hino series 300 trọng lượng toàn bộ khi đầy tải là 55000 N,do đó là loại xe tải nhỏ.Hệ thống phanh của xe là hệ thống thủy lực trợ lực chân không,xe chạy bằng dầu ,nguồn chân không được lấy từ bơm chân không đặt ở đuôi máy phát.Cơ cấu phanh là loại tang trống.
- Nguyên lý hoạt động như sau:
Khi cần phanh người lái đạp bàn đạp số 4,đèn dừng gắn với cơ cấu phanh bật sang,đồng thời qua cơ cấu đòn dẫn dộng đẩy pittong của xi lanh chính chuyển động .Dầu theo đường ống dẫn tới bộ trợ lực phanh chân không 12.Tại đây khi áp suất thủy lực trong đường ống tăng,bộ trợ lực chân không làm việc làm tăng lực ép thủy lực.Dầu phanh lại tiếp tục theo đường ống phanh tới xi lanh an toàn 14.Van an toàn số 14 có tác dụng phân chia 1 dòng dầu đến thành 2 dòng dầu đi.
2.2.1.Xi lanh chính:
Công dụng :Chuyển từ lực bàn đạp phanh thành áp lực dầu đến bộ phụ trợ.
Nguyên lý hoạt động:
Khi phanh:Lực bàn đạp phanh sẽ có tác dụng đẩy chạc nôi (1) ,qua pittong đẩy dầu đến bộ phụ trợ,trên xi lanh chính có lỗ A nối với bình chưa có tác dụng bù dầu khi đường ống thủy lực thiếu dầu.
Khi thôi phanh :Dưới tác dụng của lò xo phản hồi 11 sẽ đẩy pittong về vị trí ban đầu.
2.2.2.Cơ cấu phanh
- Cấu tạo: Đây là cơ cấu phanh dạng tang trống đối xứng nhau qua tâm bánh xe. Xi lanh điều khiển guốc phanh là loại thuỷ lực. Đầu tựa dưới của guốc phanh có hình dạng cong, do đó có khả năng tự lựa, đảm bảo cho các má phanh tiếp xúc và mòn đều trong quá trình sử dụng. Guốc phanh được các lò xo hồi vị kẹp chặt giữ cho 2 má phanh ở kích thước nhỏ nhất. Má phanh được tán trên bề mặt guốc phanh bằng đinh tán.
- Nguyên lý làm việc:
+ Khi không phanh: Dưới tác dụng của các lò xo hồi vị, các má phanh được giữ chặt không cho bung về phía trống phanh.
+ Khi phanh: Áp suất dầu trong xi lanh tăng tạo áp lực trên piston đẩy guốc phanh áp sát vào trống phanh. Khi các má phanh đã tiếp xúc với trống phanh, áp lực dầu tăng cao tạo nên mô men phanh hãm bánh xe lại.
2.2.3.Bộ trợ lực chân không
Cấu tạo của bộ trợ lực chân không như hình vẽ:
a)Khi không đạp phanh :
Ống D luôn được nối với bình chân không .Ở trạng thái không đạp phanh.Van chân không mở ,van đĩa (17) đóng ngăn cản không khí từ ngoài lọt vào bầu phanh.Do van chân không mở do đó theo ống (13) độ chân không trước và sau pittong trợ lực như nhau do đó không có trợ lực.
c)Ở trạng thái duy trì:
Van đĩa chân không đóng và van không khí cũng đóng .Áp suất tại mỗi phía của bơm chân không không đôi,sự chênh lệch áp suất không đổi này khiến trợ lực không đổi,giữ nguyên momen phanh.
2.2.4.Xy lanh an toàn:
Là loại pittong kép có tác dụng phân chia 1 dòng dầu đến thành 2 dòng dầu đi tới các cơ cấu phanh,một dòng tới các cơ cấu phanh bánh trước,một dòng tơi các cơ cấu phanh bánh sau.
+ Khi phanh:Dầu sẽ từ bộ trợ lưc phanh chân không đi tới xy lanh an toàn thông qua lỗ B.Dầu sẽ đi vào xylanh 3 và tạo áp lực dầu lên các mặt pittong .Mặt pittong kia sẽ có tác dụng đẩy dầu qua lỗ A tới các cơ cấu phanh
+ Khi thôi phanh:Dưới tác dụng của lò xo ép 4 sẽ đẩy pittong về vị trí ban đầu.
Khi 1 trong 2 đường ống A tới các cơ cấu phanh bị rò rỉ thì do chenh lệch ap suất giữa 2 mặt pittong lò xo ép 4 sẽ bị nén 1 đoạn đến khi áp lực lên mặt pittong và lực đàn hồi cân bằng nhau thì pittong sẽ dừng lại.
2.2.5.Phanh khí xả:
- Cấu tạo : Khi ta cần giảm tốc độ của xe trong 1 giới hạn nhỏ mà không cần dùng đến cơ cấu phanh ta có thể bật công tắc phanh khí xả.
- Nguyên lý hoạt động:
Khi ta bật công tắc phanh khí xả ,van điện từ mở ,tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa 2 phía của pittong dẫn tới pittong dịch chuyển,déo cánh tiết lưu đóng đường ống xả.
2.2.6.Bơm chân không.
Khi động cơ xăng hoạt động ở tốc độ thấp ,cánh tiết lưu đóng sẽ tạo ra 1 chân không trong cụm ống nạp .Từ đây đối với động cơ xăng có thể tận dụng độ chân không này.
Với động cơ Diesel không dùng chánh tiết lưu vì chân không trong đường ống nạp nhỏ vì thế xe dùng động cơ diesel mà muốn dùng cụm trợ lực chân không thì cần phải dùng thêm bơm chân không để tạo ra chân không.
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN
3.1. Xác định mômen phanh yêu cầu sinh ra ở các cơ cấu phanh
Mômen 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.
Với cơ cấu phanh đặt trực tiếp ở tất cả các bánh xe thì mômen phanh tính toán cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh được xác định như sau:([2])
b = L.G1/G = 3,4.2050/5500 = 1,267(m);
3.2.Cơ cấu phanh trước.
3.2.1.Xác định góc đặt lực và bán kính đặt lực.
- Xác định góc (góc tạo bởi trục ox với đường đi qua tâm 0 với điểm đặt lực). được xác định theo công thức sau [ 2]. Góc ϕ là góc tạo bởi lực tổng hợp hay là phản lực của trống phanh tác dụng lên má phanh (kí hiệu là R) với lực hướng tâm do lực R phân ra hai thành phần : Thành phần vuông góc (kí hiệu là N) và thành phần tiếp tuyến ( kí hiệu T),
0,25 – 0,3. Ta chọn là 0,3. Thay vào (6– 1) ta xác định được:
3.2.3. Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp hoạ đồ
Khi tính toán cơ cấu phanh ta cần xác định lực P tác dụng lên guốc phanh để đảm bảo cho tổng mô men phanh sinh ra ở guốc phanh trước và sau bằng mô men phanh tính toán của mỗi cơ cấu phanh đặt ở bánh xe.
Khi đã chọn được các thông số kết cấu và xác định được góc và bán kính đặc lực từ đó ta xác định được hướng và điểm đặt các lực.
Lực N1, N2 là hai lực này hướng vào tâm 0;
Do phanh dầu và chung một xi lanh, guốc phanh bị ép bằng lực xi lanh nên lực P1, P2 tác dụng lên hai guốc phanh sẽ bằng nhau p1 = p2 = p.
- Phương pháp xác định:
Dùng phương pháp hoạ đồ bằng cách vẽ đa giác lực của guốc phanh trước và sau vì R1 khác R2 kéo dài lực P, lực R1, lực R2 các lực này sẽ cắt nhau ở 0' và 0'' từ 0' và 0'' ta nối tới tâm chốt quay má phanh ta có các phản lực U1 và U2 như vậy trên mỗi guốc phanh ta có 3 lực P, R1, U1 và P, R2, U2,
3.2.4. Xây dựng hoạ đồ lực phanh cơ cấu phanh trước
Ta có góc ôm õ0 của tấm ma sát trước và sau bằng nhau nên bán kính đặt lực tổng hợp là như nhau và bán kính r0 bằsng nhau. Cơ cấu phanh trước là cơ cấu phanh đối xứng qua tâm nên các lực tác dụng lên hai má phanh là như nhau nên ta chỉ xây dựng họa đồ cho một má.
Từ họa đồ lực phanh ta đo được các độ dài các véctơ lực :
P = 100 mm;
R = 279,86 mm;
U = 370,39 mm.
Mô men phanh tại các bánh xe : Mpbx = ro’.R’ + ro”. R” = 2.R.ro
3.3.Cơ cấu phanh sau
Cơ cấu phanh sau là đối xứng trục do đó ta chọn má trước và má sau với kích thước như nhau với: B0=1200 và B1=200
3.3.2.Xác định lực tác dụng vào guốc phanh:
Tính toán lực ở cơ cấu phanh sau:
Do guốc phanh có kết cấu đối xứng ,coi lực phân bố trên má phanh là phân bố đều bậc nhất .Do đó gần đúng có thể coi lực R đặt tại O như hình vẽ:
Xét cân bằng của má phanh theo phương ngang ta có:
2P=N=R.cos16,70
Xét cân bằng của guốc phanh theo phương thẳng đứng ta có:
2X=T=R.sin16,70
CHƯƠNG 4: KIỂM NGHIỆM BỀN
4.1.Kiểm bền guốc phanh
4.1.1.Xác định các kích thước cơ bản cơ cấu phanh trước
Bán kính ngoài má guốc phanh: R1= 160 (mm).
Bán kính trong má guốc phanh: R2=152 (mm).
Bán kính trong xương guốc phanh: R3 = 102(mm).
Chiều rộng guốc phanh: a = 80 (mm).
Chiều dầy má guốc phanh: b = 8 (mm).
Chiều cao xương guốc phanh: d = 50 (mm).
Chiều dầy xương guốc phanh: c = 10 (mm).
a) Kích thước từ trục X-X đến trọng tâm G
Với: F1 diện tích phần trên chữ T
F1 = a.b = 80.81 = 640 (mm2).
F2 diện tích phần dưới chữ T:
F2 = c.d = 50.10 = 500 (mm2).
Y2= Yc1+Yc2 =R1' - R2'
Thay vào [II. 4] ta được :
Yc2 = Y2 - Yc1 = 29 – 16,3=12,7 (mm).
b)Tính bán kính đường trung hoà :
Vậy khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm guốc phanh là
RG = R2'+ YC2=127 +12,7 =139,7(mm).
4.1.2.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.
- Lực tác dụng lên guốc phanh bao gồm:
+ Lực đẩy P xi lanh: P = 11315 (N) .
+ Phản lực tác dụng lên điểm tựa UX , UY .
- Xét sự cân bằng của đoạn trên ta có:
NZ1 + Pcos(bX +a) + TX.cos(bX/2) + NX.sin(bX/2) = 0 (3.12)
QY1 + Psin(bX + a) - NX.cos(bX/2) + TX.sin(bX/2) = 0 (3.13)
MU1 – P.d + NX.d’ - TX.d’’ = 0 (3.14)
Với: d = a - rt.cos(a + bX) (3.15)
d’ = rt.sin(bX/2) (3.16)
d’’ = rt – rtcos(bX/2) = rt[1 – cos(bX/2)] (3.17)
- Xét sự cân bằng tại điểm A ta có:
Khi đó góc a = 21°
NZ1 + Pcosa = 0 Þ NZ1 = - 11315 
cos21° = - 10563 (N)
QY1 + Psina = 0 Þ QY1 = - 11315 sin21° = - 4055 (N)
MU1 = 0
- Xét sự cân bằng tại điểm B ta có:
b1 = 37° , NX = 13496 N , TX = 3709 N
NZ1 + Pcos(b1 + a) + TX.cos(b1/2) + NX.sin(b1/2) = 0
QY1 + Psin(b1 + a) - NX.cos(b1/2) + TX.sin(b1/2) = 0
MU1 – P.d + NX.d’- TX.d’’ = 0
U1y = U1.sinjT = 41911.sin100=7278 (N)
U1x = U1.cosjT = 41911.cos100=41274 (N)
NZ1 = - U1Y .cosjt - U1X .sinjt - TX.cos(b4/2) - NX.sin(b4/2) (3.19)
QY1 = U1Y.sinjt - U1X.cosjt. - NX.cos(b4/2) - TX.sin(b4/2) (3.20)
MU1 = - U1X.c.sin(b4 +d) + U1Y.c[1- cos(b4 +d)] + 0,01NX.rt.sin(b4/2) - 0,01TX.rt[1 – cos(b4/2)] (3.21)
Tại đó ta có giá trị các lực và các thông số:
NZ = 28714 (N).
QY = 52946 (N).
MU = 4156,1 (Nm) .
F = 1140 ( mm)2 = 0,00114(m2)
RTh = 0,1418 m.
Ri bán kính tại điểm đang xét .
Xét tại điểm 1 ta có Ri=R1=0,16 m.
Tại điểm 2 có ứng suất lớn nhất, guốc phanh chế tạo bằng thép 40 có: [ek]=4000.105 (N/m2)
Vì vậy, guốc phanh trước đủ bền
4.2. Kiểm tra hiện tượng tự xiết
Hiện tượng tự xiết xẩy ra khi má phanh bị ép sát vào trống phanh chỉ bằng lực ma sát mà không cần lực P của xi lanh tác động lên guốc phanh. Trong trường hợp như vậy đứng về mặt lý thuyết thì mômen phanh trên guốc phanh sẽ trở lên vô cùng lớn.
Để không xảy ra hiện tượng tự xiết thì
Ta thấy với m = 0,3 và từ hoạ đồ lực phanh ta thấy lực tổng hợp R1 có phương không đi qua tâm 01 nên sẽ không xẩy ra hiện tượng tự xiết.
4.5. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh
Trong quá trình phanh ô tô, toàn bộ khối lượng chuyển động của ôtô được chuyển hóa thành nhiệt tại các cơ cấu phanh. Một phần của nhiệt lượng này sẽ nung nóng các chi tiết trong cơ cấu phanh mà chủ yếu là trống phanh, phần còn lại toả ra không khí.
Ta có:
G. Trọng lượng của xe: G = 55000 (N);
v1 . Vận tốc ban đầu lấy: v1 = vmax= 25(m/s);
v2 . Vận tốc xe sau khi phanh V2 = 0;
g = 9,81(m/s2);
mt. khối lượngcủa các trống phanh mT = 4.12 =48(kg);
C. Nhiệt dung của chi tiết khi bị nung nóng: C = 500(J/kg.độ).
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG PHANH
5.1. Sơ đồ dẫn động phanh:
5.2. Xác định đặc tính của bộ trợ lực:
Khi có bộ trợ lực ta chọn lực bàn đạp cực đại của người lái 350 (N). Kết hợp với lực của bộ trợ lực sinh ra trên hệ thống phanh tạo ra áp suất cực đại ứng với trường hợp phanh gấp vào 100.105 (N/m2).
5.3. Xác định kích thước màng trợ lực:
Sau khi tính toán ta chọn Dm= 0.3 (m)= 300 (mm)
CHƯƠNG 6: QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA
6.1. Quy trình tháo-lắp:
1.Tháo lốp xe bằng cách tháo bulong liên kết giữa bánh xe và trống phanh.Khi tháo lốp trước kéo phanh tay và chèn các lốp sau bằng vật chặn bánh xe.Ngoài ra khi cần tháo lốp sau,chèn chặt lốp bên trái và phải đằng trước lái với các vật chặn bánh xe.Chú ý chiều loại đai ốc để xác định đúng chiều vặn chặt hay tháo lỏng.
3. Tháo lò xo phản hồi của bánh trước,bánh sau dùng dụng cụ chuyên dùng :Móc,dụng cụ kéo lò xo lại.
4. Tháo guốc phanh ra thay thế hoặc bảo dưỡng lại
Quy trình lắp ngược lại so với quy trình tháo.
6.2. Kiểm tra sự mài mòn của má phanh:
Kiểm tra theo định kì sự mài mòn của má phanh và khe hở giữa má phanh và tang trống tùy thuộc vào điều kiện sử dụng .Nếu sử dụng phanh nhiều thì khoảng thời gian kiểm tra càng ngắn.
6.3. Quy trình xả air trong hệ thống phanh:
Nếu trong đường ống dầu có không khí ,thì hệ thống sẽ bị trục trặc và cần phải xả không khí mỗi khi dầu trong bình chứa xuống quá thấp hoặc ống dầu đã được tháo ra.Việc xả không khí trong hệ thống cần sự kết hợp của 2 người:
+Kéo phanh tay khi xả không khí.
+Nổ máy khi xả không khí để tránh làm hỏng phớt ty đẩy ,cần đỗ xe nơi thoáng khí.
6.4. Các hiện tượng và cách khắc phục
1.a)Hiện tượng:Không có phản ứng khi đạp bàn đạp phanh hoặc có cảm giác đạp lên một vật mềm.
b)Nguyên nhân và cách khắc phục:
-Không khí lọt vào đường ống phanh
+Vòng bít pittông của xilanh chính không đủ kín thì thay vòng bít
+Các vòng bít của bộ phận trợ lực chân không ở pittong van rơ le có thể nằm sai vị trí thì sửa chữa.
3.a)Hiện tượng:Phanh không đều hosặc không ổn định.
b)Nguyên nhân và cách sửa chữa:
+Tấm đệm bị dính dầu do đó thay thế tấm đệm
+Vật liệu của tấm đệm có khuyết tật do đó thay tấm đệm
+Tấm đệm tiếp xúc không đều do đó hiệu chỉnh cho đúng
5 a)Hiện tượng :Phanh không nhả
b)Nguyên nhân cách khắc phục:
+Điều chỉnh khe hở má phanh không đúng do đó điều chỉnh lại khe hở
+Điều chỉnh má phanh không đúng do đó điều chỉnh chốt hãm ở dưới
+Lò xo phản hồi của má phanh bị hỏng do đó thay thế
+Bàn đạp không có hành trình tự do và lỗ trở về xi lanh chính bị tắc do đó điều chỉnh khe hở giữa cần đẩy và pittong
8a) Hiện tượng :Không thể xả hết không khí
b)Nguyên nhân và cách khắc phục :
+Vòng pittong xi lanh chính hút không khí vào nếu vậy thay thế vòng bít pittong
+Ống dầu giữa xi lanh chính là thùng chứa dầu bị cong và không khí lọt vào .Nếu vậy hiêu chỉnh độ cong của ống cấp và xả không khí ra khỏi bình chứa dầu.
9 a)Hiện tượng :Khởi động là đạp phanh
b)Nguyên nhân và cách khắc phục :
Hoạt động ở van rơ le ở bộ trợ lực chân không không thích hợp do đó sửa chữa hoặc thay thế.
-Kiểm tra hanh trình phản hồi của pittong ,van rơle nếu có vấn đề thì sửa chữa hoặc thay thế vòng pittong.
CHƯƠNG 7. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
7.1. Chọn chi tiết gia công,điều kiện làm việc của chi tiết
Chi tiết chọn để gia công ở đây chính là pittong điều khiển của bộ trợ lực chân không. Đường kính 20mm
7.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết.
Từ bản vẽ chi tiết ta nhận thấy:
- Chi tiết có đủ độ cứng vững để gia công mà không bị biến dạng và có thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.
- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh.
7.4.Xác định thứ tự các nguyên công:
Chọn phương pháp gia công một vị trí, gia công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng.
Thứ tự các nguyên công:
- Nguyên công 1: Gia công mặt trụ f14 và f20. Do không có yêu cầu về độ bóng cũng như độ chính xác nên ta chọn phương pháp gia công là tiện thô.
- Nguyên công 2: Khỏa mặt đầu, tiện lỗ f8 và tiện rãnh f10.
- Nguyên công 3: Khỏa mặt đầu, khoan lỗ tâm.
- Nguyên công 4: Gia công tinh mặt trụ f16 và f20. Bề mặt f16 là bề mặt để lắp vòng chắn dầu, không có yêu cầu cao về độ chính xác. Bề mặt f20 là bề mặt làm việc tiếp xúc với xy lanh, cần độ chính xác cao với độ bóng đạt Rz = 20 nên ta chọn phương pháp gia công là tiện tinh.
- Nguyên công 5: Mài tinh bề mặt làm việc của pittong
- Nguyên công 6: Kiểm tra chi tiết.
7.5. Xác định chế độ cắt cho các nguyên công:
7.5.1. Nguyên công 1: Tiện mặt trụ f14 và f20.
Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm.
Ta chọn chế độ cắt như sau:
Chọn máy: Máy tiện T15K6.
Chọn dao: Dao tiện P18.
Chiều sâu cắt: t = 1 mm.
Tốc độ cắt: v = 125 m/ph.
Lượng chạy dao: s = 0,8 mm/vòng.
7.5.3. Nguyên công 3: Khỏa mặt đầu, khoan lỗ tâm.
Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm.
Ta chọn chế độ cắt:
Chọn máy: Máy tiện T616.
Chế độ cắt bước 1: Khỏa mặt đầu.
Chọn dao: Dao tiện P18.
7.5.4. Nguyên công 4: Tiện tinh mặt trụ f16 và f20.
Định vị: Chi tiết được định vị bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm.
Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm và một mũi chống tâm.
Ta chọn chế độ cắt:
Chọn máy: Máy tiện T15K6.
Chế độ cắt bước 1: Tiện tinh f20.
Chọn dao: Dao tiện P18.
Chiều sâu cắt: t = 0,1 mm.
Tốc độ cắt: v = 225 m/ph.
Lượng chạy dao: s = 0,2 mm/vòng.
7.5.6. Nguyên công 6: Kiểm tra.
Thông số kiểm tra: Độ không song song giữa mặt ngoài và tâm không lớn hơn 0,05 mm trên cả chiều dài.
KẾT LUẬN
Sau thời gian được giao thiết kế đồ án tôt nghiệp, em đã cố gắng thực hiện và đến nay em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao là “Thiết kế hệ thống phanh xe Hino series 300”.
Ngay từ lúc nhận được đề tài tốt nghiệp, em đã tiến hành khảo sát thực tế, tìm tòi các tài liệu tham khảo từ đó làm cơ sở để vận dụng những kiến thức đã học được trong nhà trường cũng như tham khảo các ý kiến chỉ dẫn của giáo viên hướng dẫn để hoàn thành đồ án.
Quá trình tính toán lựa chọn các thông số và các kích thước của hệ thống phanh được em tiến hành một cách chính xác và đảm bảo độ tin cậy cao. Quá trình kiểm nghiệm cơ cấu cũng được em tiến hành cẩn thận và đã cho những kết quả nằm trong giới hạn an toàn cho phép. Từ đó em có thể kết luận hệ thống phanh em đã thiết kế hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu cơ bản. Như vậy đồ án của em đã giải quyết được các yêu cầu đề ra, cả về mặt lý thuyết cũng như khả năng ứng dụng thực tế.
Mặc dù bản thân em đã cố gắng rất nhiều và nhận được sự hướng dẫn tận tình từ phía giáo viên hướng dẫn nhưng do có một số hạn chế về thời gian cũng như kiến thức nên đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến góp ý của các thầy giáo trong bộ môn để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: PGS.TS ………….. cũng như các thầy trong bộ môn đã giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp và trong suốt quá trình học tập tại nhà trường.
Hà Nội, ngày … tháng … năm 200…
Sinh viên thực hiện
………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[TL1]: Phanh Ôtô
Tác giả: Nguyễn Hữu Cẩn. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 2004
[TL2]: Thiết kế tính toán ôtô
Tác giả:Nguyễn Trọng Hoan
[TL3]: Bài giảng cấu tạo ôtô
Tác giả: Phạm Vị - Dương Ngọc Khánh
[TL4]: Lý thuyết ôtô máy kéo
Tác giả: Nguyễn Hữu Cẩn - Dư Quốc Thịnh - Phan Minh Thái
[TL5]: Sổ tay công nghệ chế tạo máy
Tác giả: Trần Văn Địch.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"