MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CƠ CẤU PHANH
1. Công dụng.
2. Yêu cầu
3. Phân tích kết cấu cơ cấu phanh.
4. Căn cứ chọn cơ cấu phanh
4.1. Cơ cấu phanh có chốt tựa cùng phía và lực đẩy lên các guốc bằng nhau.
4.2. Cơ cấu phanh có chốt tựa khác phía và lực đẩy lên các guốc bằng nhau.
4.3. Cơ cấu phanh có chốt tựa một phía và chuyển dịch các guốc bằng nhau.
4.4. Cơ cấu phanh cường hoá và có chốt tựa chung cho cả hai guốc.
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH
1. Mục đích và nhiệm vụ tính toán
1.1. Mục đích
1.2. Nhiệm vụ tính toán
2. Thông số ban đầu dùng để tính toán, thiết kế cơ cấu phanh
3. Xác định mô men cần sinh ra cơ cấu phanh
4. Xác định các thông số của cơ cấu phanh
4.1. Cơ cấu phanh cầu trước
4.1.1. Chọn thông số hình học của cơ cấu phanh
4.1.2. Xác định mô men phanh do mỗi guốc phanh sinh ra
4.2. Cơ cấu phanh cầu sau
4.2.1. Chọn thông số hình học của cơ cấu phanh
4.2.2. Xác định mô men phanh do mỗi guốc phanh sinh ra
5. Kiểm nghiệm khả năng làm việc của cơ cấu phanh
5.1. Tính toán xác định công ma sát riêng.
5.2. Tính toán xác định áp suất trên bề mặt má phanh.
5.3. Tính toán xác định tỷ số khối lượng toàn bộ ôtô trên tổng diện tích ma sát má phanh.
5.4. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh.
5.5 Kiểm tra hiện tượng tự xiết của cơ cấu phanh.
5.5.1. Đối với cơ cấu phanh cầu trước.
5.5.2. Cơ cấu phanh cầu sau
KẾT LUẬN.
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, ô tô chiếm một vị trí quan trọng trong ngành kinh tế quốc dân. Nó đảm bảo khả năng vận chuyển hàng hoá cũng như hành khách ở mọi lúc, mọi nơi và ở mọi thời điểm.
Đối với một người học viên thì vấn đề việc làm một đồ án đặc biệt của môn chuyên ngành là một công việc rất quan trọng. Qua đó đánh giá được khả năng, và trình độ thật sự của người học viên. Chỉ có làm đồ án môn học người học mới có thể hiểu một cách đẩy đủ và thật sâu sắc những vấn đề lí thuyết, dồng thời nó cũng cho phép phát triển tư duy sáng tạo của người học.
Hệ thống phanh trên ô tô là một hệ thống rất quan trọng và cơ cấu phanh của nó có vai trò quyết định trong việc bảo đảm an toàn cho người lái. Nó còn có khả năng nâng cao vận tốc chuyển động trung bình của xe.
Do vậy, đồ án “Tính toán thiết kế cơ cấu phanh cho xe tải” là một đồ án rất quan trọng. Nội dung của đồ án bao gồm:
- Phần thuyết minh
+ Phân tích đặc điểm kết cấu của cơ cấu phanh.
+ Tính toán thiết kế cơ cấu phanh.
- Phần bản vẽ
+ Bản vẽ kết cấu cơ cấu phanh sau (A0).
+ Bản vẽ sơ đồ hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực (A3).
Trong quá trình làm đồ án tôi nhận được sự hướng dẫn tận tình thầy giáo:……………. Nhưng do trình độ bản thân, thời gian còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế còn thiếu nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy giáo, cùng sự góp ý kiến của các bạn trong lớp. Tôi xin chân thành cảm ơn.
…., ngày…tháng…năm 20…
Học viên thực hiện
…………….
CHƯƠNG I
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CƠ CẤU PHANH
1. Công dụng.
- Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đấy. Ngoài ra hệ thống phanh còn được dùng để giữ cố định xe trong thời gian dừng xe.
- Đối với ôtô, hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng nhất bởi vì nó đảm bảo cho ôtô chuyển động an toàn ở tốc độ cao, cho phép lái xe điều chỉnh được tốc độ chuyển động hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm. Nhờ vậy mà nâng cao được vận tốc trung bình của xe, chất lượng vận chuyển và an toàn cho người và hàng hoá trong quá trình xe chuyển động.
2. Yêu cầu.
Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Phải đảm bảo hiệu quả phanh ở bất kì trường hợp nào cả khi tiến, khi lùi và dừng lại.
- Đảm bảo thời gian chậm tác động của phanh phải nhỏ, thường chủ yếu quyết định chính bởi dẫn động phanh .
- Quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm. Muốn có quãng đường phanh ngắn nhất cần đảm bảo gia tốc chậm dần cực đại.
3. Phân tích đặc điểm két cấu của cơ cấu phanh.
Cơ cấu phanh có nhiệm vụ tạo ra mô men phanh cần thiết và giữ ổn định về chất lượng phanh trong qúa trình sử dụng.
Cơ cấu phanh thường chia làm 3 loại cơ bản: Cơ cấu phanh guốc, cơ cấu phanh đĩa và cơ cấu phanh dải.
Hiện nay trên ô tô, cơ cấu phanh bánh xe và cơ cấu phanh trục truyền sử dụng chủ yếu là cơ cấu phanh guốc. Nó được phân loại như sau:
- Cơ cấu phanh có chốt tựa cùng phía và lực tác dụng lên guốc phanh bằng nhau.
- Cơ cấu phanh có chốt tựa khác phía và lực tác dụng lên guốc phanh bằng nhau.
- Cơ cấu phanh có chốt tựa cùng phía và chuyển dịch của các guốc bằng nhau
4. Các căn cứ chọn loại cơ cấu phanh.
Khi thiết kế cơ cấu phanh cần phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- Hiệu quả hoạt động
- Độ ổn định làm việc
- Độ tin cậy làm việc
Ngoài ra cơ cấu phanh cần có khả năng hấp thụ và khuyếc tán năng lượng nhiệt để không làm giảm hiệu quả của cơ cấu phanh khi phanh liên tục. Cần đảm bảo độ cứng của kết cấu, khả năng làm việc êm và mất mát năng lượng nhỏ khi phanh.
CHƯƠNG II
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH
1. Mục đích và nhiệm vụ tính toán.
1.1. Mục đích.
Mục đích của tính toán thiết kế cơ cấu phanh là xác định các thông số kích thước và thông số cơ bản của cơ cấu phanh nhằm thoả mãn các yêu cầu về hiệu quả phanh ôtô.
1.2. Nhiệm vụ tính toán thiết kế.
- Xác định mômen phanh cần sinh ra ở các cơ cấu phanh
- Chọn dạng cơ cấu phanh và các kích thước cơ bản của cơ cấu phanh gồm:
+ Bán kính tang phanh ( Rt ).
+ Khoảng cách từ tâm cơ cấu phanh đến xilanh ( a ).
+ Khoảng cách từ tâm cơ cấu phanh tới chốt tựa hoặc thanh nối ( c ).
+ Hệ số ma sát ( ỡ ).
+ Chiều rộng tấm ma sát ( b ).
- Xác định lực đẩy cần thiết tác dụng lên các guốc phanh ( P, P’).
+ Tính toán kiểm nghiệm khả năng làm việc của cơ cấu phanh.
2. Thông số ban đầu dùng tính toán thiết kế cơ cấu phanh.
- Trọng lượng toàn bộ ôtô : G = 7400 [KG]
- Trọng lượng phân bố lên các cầu:
+ Cầu trước: G1 = 1810 [KG]
+ Cầu sau: G2 = 5590 [KG]
- Chiều cao trọng tâm xe: hg = 1170 [mm]
- Chiều dài cơ sở ôtô: L = 3700 [mm]
- Hệ số bám giữa bánh xe và đường : j = 0,75
- Gia tốc phanh yêu cầu: Jpmax= 6 [m/s2 ]
- Kích thước lốp xe: 8,25 - 20 [inch]
3. Xác định mômen phanh cần sinh ra ở cơ cấu phanh.
Ta có:
G - Trọng lượng ôtô khi đầy tải.
G1, G2 - Tải trọng tương ứng tác dụng lên các bánh xe ở cầu trước và sau ở trạng tĩnh trên mặt đượng nằm ngang.
a, b - Khoảng cách tương ứng từ trọng tâm ôtô đến các cầu.
L - Chiều dài cơ sở của ôtô.
Từ kí hiệu lốp: 8,25 - 20 ta có:
+ Đường kính trong lốp: d = 508 [mm]
+ Chiều rộng lốp: B = 209,55 [mm]
Do ôtô có cơ cấu phanh của hệ thống phanh công tác đặt trực tiếp ở tất cả các bánh xe nên mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh của một bánh xe ở các cầu là:
- Đối với bánh xe cầu trước.
Mp1= Pp1.rk [Nm]
- Đối với bánh xe cầu sau.
Mp2= Pp2.rk [Nm]
Thay số vào ta được:
Mp1 = 11925,447.0,432 = 5151,79 [Nm]
Mp2 = 15299,774.0,432 = 6609,5 [Nm]
4. Xác định các thông số của cơ cấu phanh.
4.1. Cơ cấu phanh cầu trước.
4.1.1.Chọn thông số hình học của cơ cấu phanh.
- Dạng của cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh có chốt tựa khác phía và lực đẩy lên chốt bằng nhau.
- Bán kính tang phanh : Rt = 190 [mm].
- Chiều rộng má phanh : b = 90 [mm].
- Khoảng cách từ tâm cơ cấu phanh đến xilanh phanh: a= 150 [mm]
- Khoảng cách từ tâm cơ cấu phanh đến chốt tựa: c = a = 150 [mm]
- Khoảng cách từ chốt tựa đến tang phanh: e = 160 [mm]
c. Guốc sau:
- Góc từ trục đứng đến điểm đầu tấm ma sát : b’1= 40 0
- Góc từ trục đứng đến điểm cuối tấm ma sát : b’2=145 0
4.1.2. Xác định mômen phanh do mỗi guốc phanh sinh ra.
B = sin(145) - sin(45) = - 0.1322 [rad]
4.2. Cơ cấu phanh cầu sau.
4.2.1.Thông số hình học của cơ cấu.
* Chọn các thông số của cơ cấu phanh:
- Dạng cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh chốt tựa cùng phía và lực đẩy lên guốc bằng nhau.
- Bán kính tang phanh: Rs = 190 [mm]
- Chiều rộng má phanh : b = 90 [mm]
- Khoảng cách từ tâm cơ cấu phanh đến xilanh phanh: a = 150 [mm]
- Khoảng cách từ tâm cơ cấu phanh đến chốt tựa: c = a = 150 [mm]
- Khoảng cách từ chốt tựa đến tang phanh: e = 160 [mm]
5. Kiểm nghiệm khả năng làm việc của cơ cấu phanh.
5.1. Tính toán xác định công ma sát riêng.
Ta có:
Fể = Fccp trước + Fccp sau
Trong đó:
Fccp trước - Là tổng diện tích các má phanh cầu trước.
Fccp sau - Là tổng diện tích các má phanh cầu sau.
Trị số công ma sát riêng cho phép đối với cơ cấu phanh của xe tải là: [lms] =3000 - 7000 [ KNm/m2 ]
Thời gian phục vụ của má phanh phụ thuộc vào công ma sát riêng, công này càng lớn thì nhiệt độ phát ra khi phanh càng cao, tang phanh càng bị nóng nhiều và má phanh chóng bị hỏng.
Ta thấy trị số công ma sát riêng nằm trong phạm vi cho phép. Vậy cơ cấu phanh thoả mãn về điều kiện thoát nhiệt trong quá trình phanh.
5.3 Tính toán xác định tỷ số khối lượng toàn bộ ôtô trên tổng diện tích ma sát má phanh .
Theo quy định đối với xe tải thì: q = 2,5 - 3,5.104 [KG/m2]
So sánh với tiêu chuẩn cho phép ta đánh giá tỷ số khối lượng toàn bộ ôtô trên tổng diện tích ma sát của má phanh xe nằm trong khoảng cho phép, do đó đảm bảo yêu cầu về độ bền các chi tiết và tuổi thọ của cơ cấu phanh. Trên cơ sở này kết luận má phanh của xe đảm bảo độ bền để làm việc lâu dài.
5.4. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh.
Trong quá trình phanh, động năng của ô tô sẽ chuyển thành nhiệt năng ở trong tang phanh và các chi tiết khác, một phần nhiệt thoát ra môi trường không khí. Phương trình nhiệt cân bằng nhiệt khi phanh do lực phanh PP gây lên sau quãng đường phanh dS và thời gian dt. 5.5 Kiểm tra hiện tượng tự xiết của cơ cấu phanh.
Hiện tượng tự xiết (tự phanh) xảy ra khi má phanh ép sát vào tang phanh chỉ bằng lực ma sát mà không cần tác động lực P của xilanh công tác lên guốc phanh. Trong trường hợp như vậy thì mô men phanh Mt về phương diện lý thuyết mà nói sẽ tiến đến vô cùng.
Nhận xét: Thông qua quá trình tính toán, xác định các thông số của cơ cấu phanh,và qua quá trình tính toán kiểm nghiệm đánh giá khả năng làm việc của cơ cấu phanh, ta nhận thấy các thông số cần kiểm nghiệm đều nằm trong giới hạn cho phép đảm bảo các yêu cầu về độ bền, tuổi thọ, độ tin cậy.
Do đó cơ cấu phanh đã thiết kế ở trên hoàn toàn có khả năng làm việc tốt trong mọi điều kiện và đảm bảo tốt các yêu cầu đă đề ra.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu thu thập tài liệu, vận dụng những kiến thức đã học và tính toán nội dung của đồ án, đồng thời được sự hướng dẫn kiểm tra tận tình, chu đáo, tỉ mỉ của thầy giáo, kỹ sư:…………. với sự giúp đỡ của các thầy trong Bộ môn xe và các đồng chí trong lớp cùng với sự nỗ lực của bản thân, đồ án của tôi đã hoàn thành.
Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do trình độ bản thân còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm thực tế còn ít. Cho nên trong quá trình tính toán thiết kế và thực hiện các bản vẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong được sự giúp đỡ của các thầy giáo và các đồng chí để tôi có thể rút kinh nghiệm cho những lần sau.
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cấu tạo ô tô quân sự T1và T2
Tác giả Phạm Đình Vi, Vũ Đức Lập. Nhà xuất bản HVKTQS - 1995.
2. Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo
Tác giả - Nguyễn Hữu Cẩn, Phạn Đình Kiên. NXB đại học và trung học chuyên nghiêp -1971.
3. Hướng dẫn thiết kế môn học "Kết cấu tính toán ô tô quân sự"
Tác giả - Vũ Đức Lập. Nhà xuất bản HVKTQS - 1998.
4. Cơ sở kết cấu ô tô quân sự và bọc thép bánh hơi
Tác giả - Vũ Đức Lập. Nhà xuất bản HVKTQS - 1999.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"