thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

45
LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI” CHÖÔNG II THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 1

Upload: dinh-khanh-nguyen

Post on 19-Jul-2015

37 views

Category:

Design


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

CHÖÔNG II

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG

PHANH

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 1

Page 2: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

II.1 - COÂNG DUÏNG, YEÂU CAÀU, PHAÂN LOAÏI HEÄ THOÁNG PHANH

1. Coâng duïng

♦ Heä thoáng phanh duøng ñeå giaûm toác ñoä cuûa oâtoâ ñeán moät

giaù trò caàn thieát naøo ñaáy hoaëc döøng haún oâtoâ.

♦ Giöõ oâtoâ döøng hoaëc ñoã treân caùc ñöôøng doác.

2. Phaân loaïi

2.1. Theo coâng duïng

Theo coâng duïng heä thoáng phanh ñöôïc chia thaønh caùc loaïi sau:

♦ Heä thoáng phanh chính (phanh chaân).

♦ Heä thoáng phanh döøng (phanh tay).

2.2. Theo keát caáu cuûa cô caáu phanh

Theo keát caáu cuûa cô caáu phanh, heä thoáng phanh ñöôïc chia thaønh

ba loaïi sau:

♦ Heä thoáng phanh vôùi cô caáu phanh guoác.

♦ Heä thoáng phanh vôùi cô caáu phanh ñóa.

♦ Heä thoáng phanh vôùi cô caáu phanh daûi.

2.3. Theo truyeàn ñoäng phanh

Theo truyeàn ñoäng phanh heä thoáng phanh ñöôïc chia ra:

♦ Heä thoáng phanh truyeàn ñoäng cô khí.

♦ Heä thoáng phanh truyeàn ñoäng thuyû löïc.

♦ Heä thoáng phanh truyeàn ñoäng khí neùn.

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 2

Page 3: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

♦ Heä thoáng phanh truyeàn ñoäng keát hôïp khí neùn - thuyû löïc.

3. Yeâu caàu

Ñoái vôùi xe khaùch 25 choã ngoài, tieâu chuaån ngaønh 22

TCN 307 - 06 quy ñònh

♦ Quaõng ñöôøng phanh khoâng lôùn hôn 9,5 m

♦ Gia toác phanh khoâng nhoû hôn 5 (m/s2)

♦ Khi phanh, quyõ ñaïo chuyeån ñoäng cuûa oâ toâ khoâng leäch quaù

80 so vôùi phöông chuyeån ñoäng ban ñaàu vaø khoâng leäch khoûi

haønh lang 3,5 m

Ngoaøi ra heä thoáng phanh phaûi thoûa maõn caùc yeâu

caàu chung sau

♦ Phanh eâm dòu trong moïi tröôøng hôïp ñeå ñaûm baûo söï oån ñònh

chuyeån ñoäng cuûa oâtoâ.

♦ Ñieàu khieån nheï nhaøng, nghóa laø löïc taùc duïng leân baøn ñaïp

hay ñoøn ñieàu khieån khoâng lôùn.

♦ Truyeàn ñoäng phanh coù ñoä nhaïy cao.

♦ Ñaûm baûo vieäc phaân boá moâmen phanh treân caùc baùnh xe

phaûi theo quan heä ñeå söû duïng hoaøn toaøn troïng löôïng baùm khi

phanh ôû nhöõng cöôøng ñoä khaùc nhau.

♦ Khoâng coù hieän töôïng töï sieát khi phanh.

♦ Cô caáu phanh thoaùt nhieät toát.

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 3

Page 4: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

♦ Coù heä soá ma saùt giöõa troáng phanh vaø maù phanh cao vaø oån

ñònh trong ñieàu kieän söû duïng.

♦ Giöõ ñöôïc tæ leä thuaän giöõa löïc treân baøn ñaïp vôùi löïc phanh

treân baùnh xe.

♦ Coù khaû naêng phanh oâtoâ khi ñöùng treân doác trong thôøi gian

daøi.

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 4

Page 5: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

II.2 - TÍNH TOAÙN CHOÏN THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN CHO HEÄ THOÁNG PHANH

1. Thoâng soá cô baûn cuûa xe thieát keá:

Töï troïng cuûa oâtoâ (N) Go = 47900

Troïng löôïng toaøn boä cuûa oâtoâ(N) Ga = 70000

Kích thöôùc bao (DxRxC) (mm) 6135 x1970x2700

Chieàu daøi cô sôû (mm)û 3400

Veät baùnh xe tröôùc (mm)) 1545

Veät baùnh xe sau (mm) 1445

Kích thöôùc loáp 7.5-16-12

Vmax (km/h) 110

Töø kích thöôùc loáp ta xaùc ñònh baùn kính thieát keá vaø baùn kính

laøm vieäc cuûa loáp:

♦ B – beà roäng cuûa loáp, coù B =222(mm)

♦ d - ñöôøng kính baùnh xe: d = 800 ((mm))

♦ λ - heä soá keå ñeán söï bieán daïng cuûa loáp: choïn λ = 0,95

2. Xaùc ñònh momen phanh sinh ra ôû caùc cô caáu phanh:

Momen phanh sinh ra ôû cô caáu phanh cuûa oâ toâ phaûi ñaûm baûo

toác ñoä döøng hoaøn toaøn vôùi gia toác chaäm daàn trong phaïm vi cho

pheùp. Ngoaøi ra coøn phaûi ñaûm baûo giöõ oâ toâ ñöùng ôû caùc doác cöïc

ñaïi (momen phanh sinh ra ôû phanh tay).

Löïc phanh cöïc ñaïi coù theå taùc duïng leân moät baùnh xe ôû caàu

tröôùc khi phanh treân ñöôøng baèng phaúng laø:

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 5

Page 6: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Pp1 = 21G m1b.ϕ = L

bG

.2

.m1b.ϕ (2.1)

ÔÛ caàu sau laø:

Pp2 = 22G

m2b.ϕ= L

aG

.2

.2m2b.ϕ (2.2)

Trong ñoù:

♦ G - troïng löôïng oâ toâ khi ñaày taûi, G = 70000 (N)

♦ G1, G2 - taûi troïng töông öùng (phaûn löïc cuûa ñaát) taùc duïng leân

caùc

♦ Baùnh xe tröôùc vaø sau ôû traïng thaùi tónh, treân beà maët naèm

ngang,

G1 = 23000 (N); G2 = 47000 (N)

♦ ϕ - heä soá baùm giöõa loáp vaø ñöôøng, choïn ϕ = 0,7

♦ m1b, m2b - heä soá phaân boá taûi troïng leân caàu tröôùc vaø caàu

sau khi phanh

Theo coâng thöùc XIV-3 taøi lieäu [1] ta coù:

b

h

gb

hjm gg

b

.1

.1

'max

1

ϕ+=+= (2.3)

a

h

ga

hjm gg

b

..1

.1

'max

2

ϕ−=−= (2.4)

Trong ñoù:

♦ jmax - gia toác chaäm daàn cöïc ñaïi khi phanh, jmax = g. ϕ’

♦ hg - Chieàu cao troïng taâm xe, hg =880 (mm).

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 6

Page 7: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

♦ g- gia toác troïng tröôøng, g = 9,81 m/s2

♦ a, b - khoaûng caùch töông öùng töø troïng taâm oâ toâ ñeán caàu

♦ a, b - khoaûng caùch töông öùng töø troïng taâm oâ toâ ñeán caàu

Luùc xe ñöùng yeân treân ñöôøng naèm ngang, theo II-27 [1] ta coù:

m1t = GZ t1

= GLGb

= Lb

(2.5)

m2t = GZ t2

= GLGa

= La

(2.6)

vôùi:

♦ L laø chieàu daøi cô sôû cuûa oâ toâ. L = 3400 (mm)

♦ a, b laø toïa ñoä troïng taâm xe khi ñaày taûi, a = 2283 (mm), b = 1117

(mm)

♦ m1t, m2t: heä soá phaân boá taûi troïng tónh leân caùc baùnh xe tröôùc

vaø sau,

ta tính ñöôïc: m1t = 0,33, m2t = 0,67

Suy ra:

56,11117

8807,011 =+= x

m b

72,02283

8807,012 =−= x

m b

Suy ra, löïc phanh cöïc ñaïi:

125587,055,12

23000

2 11

1 === xxmG

F bb ϕ (N)

118447,072,02

47000

2 22

2 === xxmG

F bb ϕ (N)

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 7

Page 8: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Ta ñaët cô caáu phanh tröïc tieáp ôû taát caû caùc baùnh xe (phanh

chaân), do ñoù momen phanh tính toaùn caàn sinh ra ôû moãi cô caáu phanh

caàu tröôùc:

).(50234,012558..F M b1'

b mNxrbx ===

ôû caàu sau laø:

).(47384,011844.F M b2"b mNxrbx ===

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 8

Page 9: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

II.3 - THIEÁT KEÁ CÔ CAÁU PHANH

1. Yeâu caàu vaø ñieàu kieän laøm vieäc cuûa cô caáu phanh

♦ Phanh eâm dòu trong moïi tröôøng hôïp ñeå ñaûm baûo söï oån ñònh

chuyeån ñoäng cuûa oâtoâ.

♦ Coù heä soá ma saùt giöõa troáng phanh vaø maù phanh cao vaø oån

ñònh trong ñieàu kieän söû duïng.

♦ Khoâng coù hieän töôïng töï sieát khi phanh.

♦ Cô caáu phanh thoaùt nhieät toát.

2. Choïn phöông aùn thieát keá cô caáu phanh

Cô caáu phanh ôû caùc baùnh xe thöôøng duøng hai nhoùm chính laø

nhoùm phanh guoác vaø nhoùm phanh ñóa.

2.1. Cô caáu phanh guoác

Öu ñieåm

♦ Keát caáu ñôn giaûn, deå cheá taïo, deå söû duïng, baûo trì baûo

döôõng, giaù thaønh thaáp.

♦ Coù khaõ naêng töï cöôøng hoaù tuyø theo keát caáu cuûa cô caáu

phanh.

♦ Laøm vieäc oån ñònh.

Khuyeát ñieåm

♦ AÙp suaát taùc duïng leân maù phanh khoâng ñoàng ñeàu, phaân boá

theo caùc quy luaät treân maù phanh do ñoù maù phanh moøn khoâng

ñeàu.

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 9

Page 10: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

♦ Khoaûng caùch giöõa troáng phanh vaø maù phanh lôùn, do ñoù thôøi

gian taùc duïng phanh daøi, ñoàng thôøi phaûi thöôøng xuyeân chænh

laïi khe hôû giöõa maù phanh vaø troáng phanh.

♦ Khaû naêng thoaùt nhieät do ma saùt giöõa maù phanh vaø troáng

phanh khoâng toát neân deå gaây chaùy caùc ñoâi beà maët ma saùt khi

phanh laøm vieäc lieân tuïc.

Nhoùm phanh guoác goàm caùc kieåu keát caáu sau

2.1.1. Cô caáu phanh guoác kieåu bôi

ÔÛ cô caáu naøy, xy lanh laøm vieäc ñeàu taùc duïng leân ñaàu treân vaø

ñaàu döôùi cuûa guoác phanh. Khi phanh caùc guoác phanh seõ dòch

chuyeån theo chieàu ngang eùp maù phanh saùt vaøo troáng phanh

Öu ñieåm

♦ Hieäu quaû phanh cao (quaõng ñöôøng phanh giaûm 22 -35% so vôùi

cô caáu phanh thöôøng)

♦ Hieäu quaû phanh khi tieán vaø luøi baèng nhau

Khuyeát ñieåm

♦ Keát caáu phöùc taïp

2.1.2. Cô caáu phanh guoác coù moät ñieåm tyø coá

A - Cô caáu phanh coù ñieåm tyø (choát leäch taâm) boá trí

veà moät phía

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 10

Page 11: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Hình II.1- Cô caáu phanh guoác coù ñieåm tyø (choát leäch taâm) boá trí veà moät phía

Öu ñieåm

♦ Hieäu quaû phanh toát cho caû chieàu tieán vaø luøi cuûa oâ toâ

♦ Keát caáu ñôn giaûn

Nhöôïc ñieåm

♦ Caùc maù phanh moøn khoâng ñeàu

B - Cô caáu phanh coù choát leäch taâm boá trí veà hai phía

ñoái xöùng qua ñöôøng truïc cuûa cô caáu phanh

Hình II.2- Cô caáu phanh coù choát leäch taâm boá trí veà hai phía ñoái xöùng qua

ñöôøng truïc cuûa cô caáu phanh

1. Xilanh con 2. Taám döøng 3. Buloâng baét xilanh con

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 11

Page 12: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

4. OÁng meàm 5. Choát 6. Guoác phanh

7. Cam quay 8. Piston 9. Loøxo hoài

10. Guoác phanh 11. Maù phanh 12. Maøng baûo veä

13. Xilanh 14. Choát leäch taâm 15. Maù phanh.

Öu ñieåm

♦ Caùc maù phanh moøn ñeàu

♦ Hieäu quaû phanh cuûa hai maù phanh baèng nhau khi tieán vaø luøi

Nhöôïc ñieåm

♦ Löïc phanh lôùn do ñoù ñoøi hoûi phaûi coù aùp suaát thuûy löïc cao

♦ Keát caáu phöùc taïp

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 12

Page 13: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

2.1.3. Cô caáu phanh guoác töï cöôøng hoùa

4 – Thanh noái guoác vaø xy lanh

baùnh xe

5 – Ñieåm tyø

6 – Xy lanh baùnh xe

7 – Cô caáu ñieàu chænh khe hôû

8 – thanh ñieàu chænh khe hôû ñaàu

döôùi

9 – Guoác phanh

Hình II.3- Cô caáu phanh guoác töï cöôøng hoùa

2.2. Cô caáu phanh ñóa

Öu ñieåm

♦ Coù khaû naêng taêng dieän tích cuûa maù phanh nhieàu hôn, nhôø

theá giaûm ñöôïc aùp suaát taùc duïng leân treân beà maët masaùt cuûa

maù phanh.

♦ AÙp suaát phaân boá ñeàu leân beà maët maù phanh do ñoù maù

phanh moøn ñeàu, ít phaûi ñieàu chænh.

♦ Beà maët laøm maùt lôùn vaø ñieàu kieän laøm maùt toát hôn.

♦ Löïc chieàu truïc taùc duïng leân ñóa ñöôïc caân baèng khoâng coù

löïc taùc duïng leân chieàu truïc cuûa cô caáu phanh.

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 13

Page 14: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

♦ Caùc chi tieát ôû traïng thaùi bieán daïng thuaän lôïi hôn. ôû phanh

ñóa, ñóa bò bieán daïng theo chieàu truïc, coøn phanh guoác troáng

phanh bò bieán daïng theo chieàu höôùng kính laøm cho troáng phanh

deã bò meùo aûnh höôûng ñeán khe hôû giöõa caùc beà maët ma saùt

giöõa maù phanh vaø troáng phanh.

♦ Coù khaõ naêng laøm vieäc vôùi khe hôû beù neân giaûm ñöôïc thôøi

gian taùc duïng phanh vaø taêng ñöôïc tæ soá truyeàn cuûa truyeàn

ñoäng.

♦ Deå ñaûm baûo moâmen phanh khi oâtoâ tieán cuõng nhö oâtoâ luøi.

♦ Troïng löôïng cô caáu phanh beù hôn neáu coù cuøng moâmen nhö

nhau.

Khuyeát ñieåm

♦ Giaù thaønh cao, phaûi baûo quaûn thöôøng xuyeân

♦ Muoán söû duïng phanh ñóa roäng raõi hôn phaûi giaûi quyeát moät

soá vaán ñeà nhö laøm cho daàu boâi trôn bôùt noùng, choïn maù phanh

thích hôïp.

Nhoùm cô caáu phanh ñóa goàm caùc kieåu keát caáu sau

2.2.1. Cô caáu phanh ñóa loaïi ñóa quay hôû

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 14

Page 15: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Hình II.4- Cô caáu phanh ñóa quay hôû

Öu ñieåm

♦ Troïng löôïng nhoû

♦ Giaûi nhieät toát

Nhöôïc ñieåm

♦ Beà maët ma saùt deã bò hö hoûng do buïi baån rôi vaøo

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 15

Page 16: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

2.2. Cô caáu phanh ñóa loaïi voû quay

Hình II.5- Cô caáu phanh ñóa voû quay

Öu ñieåm

♦ Che chaén toát neân ít hö hoûng hôn loaïi ñóa quay

Nhöôïc ñieåm

♦ Troïng löôïng lôùn, giaù thaønh cao

2.3. Choïn phöông aùn thieát keá cô caáu phanh

Sau khi phaân tích caùc phöông aùn cuøng vôùi khaû naêng coâng ngheä

trong nöôùc ta choïn phöông aùn thieát keá cô caáu phanh coù ñieåm tyø

(choát leäch taâm) boá trí veà moät phía

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 16

1 – Voû

2 – Moayô

3 – Ñóa phanh

4 – Loø xo

5 – Loø xo

6 – Ngoõng quay

7 – Bi

8 - xy lanh baùnh xe

Page 17: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

3. Thieát keá kyõ thuaät

3.1. Tính toaùn thieát keá cô caáu phanh

Hình II.6 Sô ñoà tính toaùn phanh guoác

Caùc thoâng soá keát caáu trong quaù trình tính toaùn phanh

guoác:

Goïi A laø guoác phanh beân phaûi, B laø guoác phanh beân traùi.

Goïi e laø khoaûng caùch theo phöông ñöùng töø vò trí taùc duïng löïc

cuûa xi lanh laøm vieäc ñeán taâm choát xoay, choïn e = 270mm.

Goïi rt laø baùn kính trong cuûa troáng phanh, choïn rt = 0,18 m

Goïi µ laø heä soá ma saùt giöõa maù phanh vaø troáng phanh, choïn µ =

0,40

Goïi b laø beà roäng maù phanh, choïn b = 100 (mm) cho taát caû caùc

maù phanh

Goïi β0 laø goùc oâm cuûa maù phanh, choïn β0 = 100 o

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 17

Page 18: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Xaùc ñònh tyû soá truyeàn cuûa cô caùu phanh guoác

Phöông trình caân baèng momen ñoái vôùi choát xoay P

0... =−+=∑ AAe NaFnFeM

Trong ñoù, Fe laø löïc taùc duïng leân guoác phanh cuûa xi lanh laøm

vieäc.

FA laø löïc ma saùt sinh ra giöõa maù phanh vaø troáng phanh,

Ta coù quan heä: AA NF .µ= vôùi µ laø heä soá ma saùt giöõa maù phanh

vaø troáng phanh

Thay vaøo phöông trình caân baèng momen ta ñöôïc:

0... =−+=∑µA

Ae

FaFnFeM

Suy ra, na

e

F

F

e

A

.

.

µµ−

=

Ñaët e

A

F

Fs =1 , suy ra na

es

.

.1 µ

µ−

= goïi laø tyû soá truyeàn guoác A cuûa cô

caáu phanh guoác thieát keá.

Töông töï ñoái vôùi guoác B ta coù na

e

F

Fs

e

B

.

.2 µ

µ+

==

Ta thaáy tyû soá truyeàn guoác A lôùn hôn tyû soá truyeàn guoác B, ñieàu

naøy chöùng toû vôùi moät löïc ma saùt sinh ra ñeå phanh thì löïc caàn cung

caáp cho guoác phanh B lôùn hôn löïc caàn cung caáp cho guoác phanh A khi

xe tieán.

Tyû soá truyeàn cuûa cô caáu phanh guoác coù ñieåm töïa veà moät phía:

21 sss +=

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 18

Page 19: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Theo taøi lieäu [2] ta coù

57,135,071,0

35,061,1

71,0

.61,11 =

−=

−= x

µ; 53,0

35,071,0

35,061,1

71,0

.61,11 =

+=

+= x

µ

2,1 0,53 1,57 s s s 21 =+=+=

Suy ra:

57,1.

.1 =

−=

na

es

µµ

53,0.

.2 =

+==

na

e

F

Fs

e

B

µµ

Giaûi heä phöông trình treân ta ñöôïc:

a = 119(mm),laø khoaûng caùch theo phöông thaúng ñöùng töø taâm choát

xoay tôùi vò trí ñaët cuûa phaûn löïc guoác phanh leân maù phanh.

n = 169 mm, laø khoaûng caùch ngang töø taâm choát xoay ñeán ñieåm ñaët

cuûa phaûn löïc guoác phanh leân maù phanh.

Xaùc ñònh quan heä giöõa momen phanh vaø löïc phanh

taùc duïng leân caùc guoác phanh Fe

Ta coù quan heä giöõa momen phanh vaø momen phanh cuûa töøng

guoác phanh nhö sau: pBpAPc MMM +=

Ta laïi coù tApA rFM .= ; tBpB rFM .= vôùi:

MPc laø momen phanh leân caùc caàu

MpA laø momen phanh cuûa guoác phanh A

MpB laø momen phanh cuûa guoác phanh B

Töø quan heä e

A

F

Fs =1 vaø

e

B

F

Fs =2 ta coù eA FsF .1= vaø eB FsF .2=

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 19

Page 20: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Thay vaøo quan heä giöõa momen phanh vaø momen phanh cuûa töøng

guoác phanh pBpAPc MMM += , ta ñöôïc:

tettpBpAPc rFssrFesrFesMMM .)(.... 2121 +=+=+=

Suy ra t

pc

t

pce rs

M

rss

MF

.)( 21

=+

=

Thay 'ppc MM = , momen phanh phaân boá leân caàu tröôùc ñoái vôùi moät

cô caáu phanh, ta ñöôïc löïc phanh caàn thieát cuûa xi lanh laøm vieäc treân

moãi cô caáu phanh tröôùc

1328818,01,2

5023

.

'

' ===xrs

MF

t

p

e (N)

Töông töï ta ñöôïc löïc phanh caàn thieát cuûa xi lanh laøm vieäc treân

moãi cô caáu phanh sau

1253418,01,2

4738

.

''

'' ===xrs

MF

t

p

e (N)

Löïc ma saùt sinh ra trong cô caáu phanh tröôùc

208621328857,1. '1

' === xFsFeA (N)

70431328853,0. '2

' === xFsFeB (N)

Löïc ma saùt sinh ra trong cô caáu phanh sau

196781253457,1. ''1

'' === xFsFeA (N)

66431253453,0. ''2

'' === xFsFeB (N)

Phaûn löïc N sinh ra giöõa maù phanh vaø troáng phanh

Töø AA NF .µ= vaø BB NF .µ= suy ra

µA

A

FN = vaø µ

BB

FN =

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 20

Page 21: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Cô caáu phanh tröôùc

5960635,0

20862'' ===

µAFN

A (N)

2012335,0

7043'

' ===µB

B

FN (N)

Cô caáu phanh sau

5622335,0

19678''

'' ===µA

A

FN (N)

1898035,0

6643''

'' ===µB

B

FN (N)

3.2. Kieåm tra aùp suaát treân maù phanh

AÙp suaát treân maù phanh ñöôïc tính theo coâng thöùc

otp rb

Np

β..=

Vì caùc maù phanh A ôû caùc cô caáu phanh ôû caàu tröôùc vaø caàu sau

laøm vieäc naëng nhoïc nhaát, neân ta chæ caàn kieåm tra aùp suaát treân

caùc maù phanh ñoù.

AÙp suaát treân maù phanh A caàu tröôùc

1897676745,118,01,0

59606

..

'' ===

xxrb

Np

ot

ApA β (N/m2) ≈ 1,90 (MN/ m2)

AÙp suaát treân maù phanh A caàu sau

1789971745,118,01,0

56223

..

'''' ===

xxrb

Np

ot

ApA β (N/m2) ≈ 1,8 (MN/ m2)

Nhö vaäy aùp suaát treân caùc maù phanh ñeàu thoûa maõn

dieàu kieän veà aùp suaát

P < [p] = 2 MN/m2

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 21

Page 22: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

3.3. Kieåm tra moái gheùp ñinh taùn giöõa maù phanh vaø guoác

phanh

Löïc taùc duïng leân moái gheùp ñinh taùn giöõa maù phanh vaø guoác

phanh laø löïc ma saùt giöõa maù phanh vaø troáng phanh FA

Do khi phanh löïc ma saùt taùc duïng leân maù phanh vaø troáng phanh

cuûa cô caáu phanh sau lôùn hôn cô caáu phanh tröôùc, ñoàng thôøi trong

moät cô caáu phanh löïc ma saùt cuûa guoác tröôùc (guoác A) lôùn hôn

guoác sau (guoác B), do ño, ta chæ caàn kieåm tra moái gheùp ñinh taùn cho

guoác tröôùc cuûa cô caáu phanh sau.

Choïn vaät lieäu laøm ñinh taùn gioáng vaät lieäu laøm guoác phanh laø

ñoàng

Choïn soá ñinh taùn n = 14

Löïc taùc duïng leân moät ñinh taùn

23414

19678

14=== AFF (N)

Ñöôøng kính cuûa ñinh taùn

57,1120

936

]60.[2

2344

][.

40 ====

ππτπ x

x

i

Fd (mm)

choïn do = 6 (mm)

Vôùi i = 2 soá taám gheùp

[τ] = 60 MPa öùng suaát caét cho pheùp ñoái vôùi moái gheùp choàng

moät daõy

Beà daøy cuûa guoác

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 22

Page 23: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

19,3)62100](70[

19678

)2]([ 0

=−

=−

=xdb

F

k

A

σδ (mm) choïn 4=δ (mm)

Vôùi b laø beà roäng moái gheùp, laáy b = beà roäng maù phanh = 100

(mm)

MPak 70][ =σ öùng suaát keùo cho pheùp

Kieåm tra ñoä beàn daäp

67,13646

3280

. min0

===xd

Fd δ

σ < [σd] = 320 (MPa)

Trong moái gheùp ñinh taùn giöõa guoác phanh vaø maù phanh beà daøy

nhoû nhaát cuûa taám gheùp laø beà daøy cuûa guoác phanh 4min =δ

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 23

Page 24: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

II.4 - THIEÁT KEÁ TRUYEÀN ÑOÄNG PHANH

1. Ñieàu kieän laøm vieäc cuûa truyeàn ñoäng phanh

♦ Truyeàn ñoängphanh laøm vieäc trong ñieàu kieän gioáng vôùi ñieàu

kieän laøm vieäc cuûa xe.

2. Yeâu caàu kyõ thuaät ñoái vôùi truyeàn ñoäng phanh

♦ Truyeàn ñoängphanh laø phaûi goïn nheï, ñeå taêng khoâng gian

chöùa haøng hoùa

♦ Löïc ñaïp phanh nhoû, ñeå giaûm meät moûi cho laùi xe

♦ Ñoä an toaøn cao

3. Löïa choïn phöông aùn thieát keá truyeàn ñoäng phanh cho heä

thoáng phanh chính

3.1. Phaân loaïi truyeàn ñoäng phanh

3.1.1. Theo soá doøng truyeàn ñoäng

♦ Truyeàn ñoäng phanh moät doøng

Nhöôïc ñieåm

♣ Khi trong maïch xaûy ra söï coá taïi moät vò trí naøo ñoù thì toaøn

boä heä thoáng phanh khoâng hoaït ñoäng ñöôïc. Vì theá truyeàn

ñoängphanh baèng moät doøng thöôøng ít duøng.

♦ Truyeàn ñoäng phanh hai doøng

Trong truyeàn ñoäng phanh hai doøng coù theå laép nhö sau:

♣ Moät doøng cho hai baùnh tröôùc, moät doøng cho hai baùnh sau

♣ Moãi doøng cho moät baùnh tröôùc vaø moät baùnh sau

Öu ñieåm

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 24

Page 25: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

♣ Khi coù moät doøng bò beå thì heä thoáng phanh vaãn hoaït

ñoäng ñöôïc do ñoù taêng khaû naêng an toaøn cho oâ toâ.

3.1.2. Phaàn loaïi theo caáu taïo

a) Truyeàn ñoäng phanh cô khí

Öu ñieåm

♦ Ñôn giaûn, giaù thaønh thaáp.

Khuyeát ñieåm

♦ Boá trí caùc khaâu khôùp ñeå daãn löïc ñeán cô caáu phanh raát

khoù khaên.

♦ Löïc ñaïp baøn phanh lôùn

♦ löïc phaân boá ñeán caùc cô caáu phanh khoâng ñoàng ñeàu, khoù

trong vieäc töï ñoäng hoaù toái öu quaù trình phanh.

b) Truyeàn ñoäng phanh khí

Öu ñieåm

♦ Löïc taùc duïng

leân baøn ñaïp

phanh raát beù, vì

vaäy loaïi naøy

thöôøng ñöôïc trang

bò cho loaïi xe vaän

taûi taûi troïng lôùn vaø xe khaùch lôùn.

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 25

Hình II.7- truyeàn ñoäng phanh khí neùn

Page 26: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

♦ Heä thoáng phanh khí coù khaû naêng cô khí hoaù quaù trình ñieàu

khieån oâtoâ vaø coù theå söû duïng khoâng khí neùn cho caùc boä

phaän laøm vieäc khaùc nhö heä thoáng treo khí…

♦ Caùch boá trí ñöôøng oáng daãn khí thuaän lôïi hôn so vôùi loaïi

phanh daàu

♦ Deã baûo trì, söûa chöõa vaø caùc thieát bò trong cô caáu truyeàn

ñoängraát phoå bieán vaø deã daøng thay môùi.

Khuyeát ñieåm

♦ Soá löôïng caùc cuïm khaù nhieàu, kích thöôùc lôùn

♦ Giaù thaønh cao

♦ Ñoä nhaïy thaáp

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 26

Page 27: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

c) Truyeàn ñoäng phanh daàu

Öu ñieåm

♦ Heä thoáng phanh daàu phanh ñoàng thôøi caùc baùnh xe vôùi söï

phaân boá löïc phanh giöõa caùc baùnh xe hoaëc giöõa caùc maù phanh

theo yeâu caàu.

♦ Hieäu suaát cao.

♦ Ñoä nhaïy toát, keát caáu ñôn giaûn.

♦ Coù khaû naêng duøng treân nhieàu loaïi oâ toâ maø chæ caàn thay

ñoåi cô caáu phanh.

Khuyeát ñieåm

♦ Khoâng theå laøm tyû soá truyeàn lôùn ñöôïc vì theá phanh daàu

khoâng cöôøng hoùa chæ duøng cho oâ toâ coù troïng löôïng toaøn boä

nhoû, löïc taùc duïng leân baøn ñaïp lôùn.

♦ Giaù thaønh cao vì khi gia coâng cheá taïo moät soá chi tieát caàn ñoä

kín khít vaø ñoä chính xaùc cao.

♦ Khi coù choã naøo bò hö hoûng thì caû heä thoáng khoâng laøm vieäc

ñöôïc.

♦ Hieäu suaát truyeàn ñoäng seõ giaûm khi laøm vieäc ôû nhieät ñoä

thaáp.

d) Phanh thuûy khí

Öu ñieåm

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 27

Page 28: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

♦ Löïc taùc duïng leân baøn ñaïp beù

♦ Ñoä nhaïy cao

♦ Hieäu suaát lôùn

♦ Coù theå söû duïng cô caáu phanh nhieàu loaïi khaùc nhau

Nhöôïc ñieåm

♦ ÔÛ nhieät ñoä thaáp hieäu suaát giaûm

♦ Chaêm soùc kyõ thuaät phöùc taïp

3.2. Choïn phöông aùn thieát keá cho truyeàn ñoäng phanh:

♦ Truyeàn ñoängphanh daàu hai doøng

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 28

Hình II.9- phanh thuûy khí

Page 29: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

4 - CHOÏN CAÙC PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ CHO CAÙC

THAØNH PHAÀN CUÛA TRUYEÀN ÑOÄNGPHANH DAÀU HAI

DOØNG

4.1. Trôï löïc phanh

Choïn phöông aùn trôï löïc

Hieän nay, coù hai phöông phaùp trôï löïc phoå bieán laø trôï löïc thuûy

löïc vaø trôï löïc chaân khoâng.

a) Trôï löïc chaân khoâng

Nguyeân lyù laøm vieäc boä cöôøng hoaù chaân khoâng:

Hình II.10 - Boä cöôøng hoaù chaân khoâng

1- Ty ñaåy soá 1 3 - Loø xo 5 - Van khoâng khí 7 - Ty ñaåy soá 2

2 - Boä loïc khí 4 - Van ñieàu khieån 6 - Maøng cao su 8 - Van moät chieàu

♦ Khi chöa ñaïp phanh:

ÔÛ traïng thaùi naøy do ty ñaåy 1 bò loø xo hoài vò baøn ñaïp keùo veà vò

trí ban ñaàu neân ñeá van khoâng khí soá 5 aùp saùt van ñieàu khieån 4 vaø

cöûa van khoâng khí bò ñoùng laïi. Trong khi ñoù van ñieàu khieån 4 vaø ñeá

van chaân khoâng taùch rôøi nhau coù nghóa laø cöûa van chaân khoâng

ñang môû laøm buoâng A thoâng qua keânh daãn B thoâng qua cöûa van

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 29

Page 30: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

chaân khoâng môû, qua keânh daãn C thoâng vôùi buoâng E. Caû hai buoàng

naøy ñeàu coù aùp suaát khoâng ñoåi ñoù laø aùp suaát chaân khoâng trong

hoïng huùt cuûa ñoäng cô. Do ñoù khoâng coù ñoä cheânh leäch aùp suaát

giöõa hai phía cuûa pittoâng trôï löïc neân boä cöông hoaù chöa laøm vieäc.

♦ Khi ñaïp phanh:

Khi ñaïp phanh ty ñaåy 1 seõ taùc duïng leân ñeá van khoâng khí 5 dòch

chuyeån sang traùi. Van ñieàu khieån 4 bò caùc loø xo 3 taùc duïng neân

cuõng dòch chuyeån sang traùi theo. Khi naép van ñieàu khieån 4 aùp saùt

ñeá van chaân khoâng thì cöûa van chaân khoâng ñöôïc ñoùng laïi. Caàn 1

tieáp tuïc di chuyeån laøm ñeá van khoâng khí tieáp tuïc dòch chuyeån sang

traùi. Trong khi ñoù naép van ñieàu khieån 4 ñaõ döøng laïi neân ñeá van

khoâng khí taùch khoûi van ñieàu khieån 4, laøm cöûa van khoâng khí môû.

Khi ñoù khoâng khí töø ngoaøi qua boä loïc khí 2 qua van khoâng khí, theo

keânh daãn C ñeå thoâng vôùi buoàng E. Khi naøy beân buoàng A laø aùp

suaát chaân khoâng, coøn beân buoàng E laø aùp suaát khí trôøi, do ñoù coù

söï cheânh leäch aùp suaát giöõa hai phía cuûa pittoâng trôï löïc neân

pittoâng trôï löïc seõ dòch chuyeån sang traùi. Ty ñaåy soá 6, maø moät ñaàu

lieân keát vôùi pittoâng trôï löïc cuõng di chuyeån sang traùi ñaåy vaøo

pittoâng soá 1 cuûa xylanh chính ñeå thöïc hieän quaù trình phanh.

♦ Khi nhaû phanh:

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 30

Page 31: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Khi nhaû phanh ngöôøi laùi thoâi taùc duïng löïc leân baøn ñaïp phanh,

döôùi taùc duïng cuûa loø xo hoài vò baøn ñaïp seõ keùo ty ñaåy 1 dòch

chuyeån sang phaûi ñeå trôû veà vò trí ban ñaàu. Khi dòch chuyeån sang

phaûi ty ñaåy 1 mang ñeá van khoâng khí 5 dòch chuyeån theo. Tröôùc heát

ñeá van khoâng khí sau ñoù naép van 4 ñöôïc taùch khoûi ñeá van chaân

khoâng ñeå môû cöûa van chaân khoâng. Pittoâng trôï löïc vaø van ñieàu

khieån laïi trôû veà traïng thaùi nhö chöa phanh.

Trong phöông aùn trôï löïc chaân khoâng ta söû duïng aùp suaát chaân

khoâng ñeå trôï löïc.

AÙp suaát chaân khoâng ñöôïc laáy töø bôm chaân khoâng (ñoái vôùi xe

söû duïng ñoäng cô Diesel) hoaëc töø ñoäng cô (ñoái vôùi xe söû duïng

ñoäng cô xaêng).

Öu ñieåm

♦ Cô caáu goïn nheï

♦ Coù khaû naêng trôï löïc lôùn

Nhöôïc ñieåm

♦ Khi ñoäng cô hoaït ñoäng khoâng oån ñònh seõ aûnh höôûng ñeán

khaû naêng trôï löïc

♦ Ñoái vôùi xe söû duïng ñoäng cô Diesel phaûi söû duïng theâm bôm

chaân khoâng do ñoäng cô Diesel taïo ra aùp suaát chaân khoâng raát

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 31

Page 32: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

nhoû, khoâng ñuû ñeå trôï löïc. Vì vaäy, heä thoáng trôï löïc trôû neân

phöùc taïp.

b) Trôï löïc baèng thuûy löïc

Nguyeân lyù hoaït ñoäng

Khi ngöôøi laùi ñaïp phanh, löïc töø baøn ñaïp phanh thoâng qua piston

phaûn löïc seõ laøm cho caùc loã daàu treân thanh truyeàn ñoäng thoâng vôùi

loã cung caáp daàu. Daàu thuûy löïc töø bình tích aùp hoaëc töø bôm seõ

thoâng qua loã daàu vaøo trong buoàng phaûn öùng. Taïi ñaây, aùp suaát

daàu seõ gaây neân löïc taùc ñoäng leân piston löïc ñaåy piston löïc dòch

chuyeån. Khi piston löïc dòch chuyeån seõ laøm truïc truyeàn ñeán xy lanh

chính dòch chuyeån taùc ñoäng löïc leân xy lanh chính. Quaù trình phanh

dieãn ra.

Khi ngöôøi laùi döøng baøn ñaïp taïi moät vò trí trung gian, thanh truyeàn ñoäng

döøng laïi. Döôùi aùp suaát daàu trong buoàng phaûn öùng piston löïc vaãn

tieáp tuïc di chuyeån cho ñeán khi ñoùng caùc loã daàu laïi. Quaù trình phanh

döøng laïi.

Khi keát thuùc quaù trình phanh, ngöôøi laùi ngöng taùc ñoäng leân baøn

ñaïp. Döôùi taùc ñoäng cuûa caùc loø xo hoài vò piston löïc di chuyeån veà vò

trí ban ñaàu.

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 32

Page 33: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Hình II.12 – Sô ñoà hoaït ñoäng trôï löïc thuûy löïc

a) Chöa phanh b) döøng phanh ôû vò trí trung gian c)phanh hoaøn toaøn

Öu ñieåm

♦ Coù khaû naêng keát hôïp vôùi heä thoáng trôï löïc laùi thuûy löïc, do

ñoù heä thoáng trôï löïc phanh - laùi trôû neân nhoû goïn.

♦ Trong tröôøng hôïp bôm thuûy löïc gaëp söï coá, heä thoáng vaãn

hoaït ñoäng toát nhôø coù bình tích aùp.

♦ AÙp suaát cuûa thuûy löïc trong bình tích aùp lôùn do ñoù thôøi gian

phanh ngaén.

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 33

Page 34: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Nhöôïc ñieåm

♦ Do aùp suaát trong heä thoáng cao neân keát caáu cuûa heä

thoáng thuûy löïc caàn coù ñoä beàn cao.

c) Choïn phöông aùn cho boä trôï löïc

♦ Do xe thieát keá söû duïng ñoäng cô Diesel vaø heä thoáng laùi

söû duïng trôï löïc thuûy löïc neân ta choïn phöông aùn thieát keá cho boä trôï löïc laø

boä trôï löïc thuûy löïc.

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 34

Page 35: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Hình II.13 - Sô ñoà thuûy löïc keát hôïp heä thoáng phanh vaø heä thoáng laùi

5 - CHOÏN PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ XY LANH CHÍNH

Xy lanh chính goàm coù hai loaïi: xy lanh chính loaïi ñôn vaø xy lanh chính loaïi

keùp (tang ñem)

5.1. Xy lanh chính loaïi ñôn

Khi ngöôøi laùi taùc duïng leân baøn ñaïp phanh, löïc seõ truyeàn töø

thanh ñaåy 10 ñeán piston 8, piston seõ dòch chuyeån laøm vaønh cao su 7

seõ che loã 3. Chaát loûng döôùi aùp suaát do piston 8 eùp vaøo seõ thaéng

loø xo 5 vaø môû van 4 ñeå ñi vaøo ñöôøng oáng daãn tôùi caùc xy lanh laøm

vieäc ôû baùnh xe.

Hình II.14 – Xy lanh chính loaïi ñôn

Khi thoâi taùc duïng vaøo baøn ñaïp phanh, döôùi taùc duïng cuûa loø xo

keùo caùc guoác phanh ôû cô caáu phanh, chaát loûng töø xy lanh laøm vieäc

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 35

Hình II .13 - Maïch keát hôïp heä thoáng phanh vaø heä thoáng laùi

Page 36: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

ôû caùc baùnh xe vaø töø ñöôøng oáng seõ trôû veà xy lanh chính qua van 4.

Piston 8 chuyeån ñoäng veà phía ngoaøi cuøng tyø vaøo voøng haõm 11, taïo

ra ñoä chaân khoâng trong buoàng xy lanh chính. Do coù ñoä chaân khoâng

neân daàu phanh ôû buoàng 2 seõ ñi qua loã cuûa piston 8 uoán cong meùp

cuûa phôùt 7 ñeå vaøo buoàng 6.

Öu ñieåm

♦ Caáu taïo ñôn giaûn

Nhöôïc ñieåm

♦ Khi söû duïng trong heä thoáng phanh hai doøng phaûi caàn van

phaân phoái

5.2. Xy lanh chính loaïi keùp (taêng ñem)

Xilanh chính loaïi keùp goàm coù hai buoàng I vaø II. Moãi buoàng ñöôïc

noái vôùi baàu chöùa daàu qua caùc loã A vaø B. Trong moãi buoàng ñeàu

coù van traøn ñeå thoâng buoàng phía tröôùc piston vôùi ñöôøng daàu vaøo

töø boàn chöùa. Khi phanh piston chuyeån dòch veà phía traùi, gôø cuûa

piston tì vaøo voøng bòt kín laøm cho buoàng ôû phía tröôùc piston kín laïi.

Khi taùc duïng leân baøn ñaïp phanh piston 2 dòch chuyeån, do ñoù aùp

suaát ôû buoàng I taêng leân ñoàng thôøi piston 8 cuõng laøm cho aùp suaát

ôû buoàng II taêng leân ñeå tieán haønh quaù trình phanh. Khi xaûy ra söï

coá ôû truyeàn ñoängphanh tröôùc thì piston 2 seõ chuyeån dòch vaø tì saùt

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 36

Page 37: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

vaøo piston 8 vaø taïo ra aùp suaát ôû buoàng II ñeå phanh caùc baùnh xe

sau.

Hình II.15 – Xy lanh chính loaïi keùp

Khi xaûy ra söï coá ôû truyeàn ñoängphanh sau thì piston seõ chuyeån

dòch vaø tì saùt vaøo voû 1, luùc ñoù buoàng II vaãn kín vaø döôùi taùc duïng

löïc leân baøn ñaïp phanh seõ taïo aùp suaát cao ôû buoàng I ñeå phanh

caùc baùnh xe tröôùc.

Khi xaûy ra söï coá ôû truyeàn ñoängphanh tröôùc thì piston 2 seõ

chuyeån dòch vaø tì saùt vaøo piston 8, luùc ñoù buoàng I vaãn kín vaø döôùi

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 37

Page 38: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

taùc duïng löïc leân baøn ñaïp phanh seõ taïo aùp suaát cao ôû buoàng I ñeå

phanh caùc baùnh xe sau.

5.3. Chọn phương aùn thiết kế cho xy lanh chính

Töø caùc öu ñieåm vaø nhöôïc ñieåm cuûa hai loaïi xy lanh treân, ta choïn

phöông aùn thieát keá cho xy lanh chính laø xy lanh chính loại keùp (tang

ñem)

6 - TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ TRUYEÀN ÑOÄNGPHANH

6.1. Tính toaùn thieát keá xy lanh chính vaø xy lanh baùnh xe

Caùc thoâng soá kyõ thuaät ñöôïc choïn trong quaù trình

tính toaùn truyeàn ñoängphanh

AÙp suaát cöïc ñaïi cho pheùp trong heä thoáng phanh p, p cho pheùp

trong giôùi haïn 5000 ÷ 10000 kN/m2 (taøi lieäu [1]). Choïn p = 9000 kN/m2

Ñöôøng kính xy lanh chính buoàng 1 vaø buoàng 2 Dmf = Dmr = 31 (mm)

Tyû soá truyeàn cuûa baøn ñaïp l/l’ = 4

Khe hôû höôùng kính trung bình giöõa maù phanh vaø troáng phanh khi

thaû baøn ñaïp phanh ôû vò trí töï do δ = 0,6 (mm).

Caùc thoâng soá kyõ thuaät tính toaùn thieát keá

Ñöôøng kính xy lanh laøm vieäc cuûa baùnh tröôùc

043,0109

132884

.

.46

===ππ xx

x

p

Fd ewf (m) = 43 (mm)

Ñöôøng kính xy lanh laøm vieäc cuûa baùnh tröôùc

042,0109

125344

.

.46

===ππ xx

x

p

Fd ewr (m) = 42 (mm), choïn dwr = 43 (mm)

Haønh trình laøm vieäc cuûa xy lanh baùnh xe

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 38

Page 39: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

38,4136

)136136)(5,06,0(2))((2 =++=++=c

cax

λδ (mm), choïn x = 5 mm

Theå tích laøm vieäc cuûa moät xy lanh baùnh xe caàu tröôùc

726154

.43

4

. 22

=== xLd

V wwf

f

ππ (mm3)

Theå tích laøm vieäc cuûa moät xy lanh baùnh xe caàu sau

726154

.43

4

. 22

=== xLd

V wwr

r

ππ (mm3)

Tieát dieän chòu löïc cuûa xy lanh chính

77,7544

31

4

. 22

==== ππ mmrmf

DAA (mm2)

Haønh trình laøm vieäc cuûa xy lanh caàu tröôùc trong xy lanh chính

1977,754

72612.2=== x

A

VL

mf

fmf (mm)

Haønh trình laøm vieäc cuûa xy lanh caàu sau trong xy lanh chính

1977,754

72612.2 === x

A

VL

mr

rmr (mm)

Löïc taùc duïng leân baøn ñaïp khi khoâng coù trôï löïc

184692,044

10931.

..4

'... 62

===xx

xx

l

lpDQ mbd

πη

π (N)

Löïc caàn thieát taùc duïng leân caàn ñaåy xy lanh chính

6,738392,04

31109

.4

.. 262

===x

xxDpF mm

πη

π (N)

6.2. Tính toaùn thieát keá trôï löïc phanh thuûy löïc

Caùc thoâng soá keát caáu choïn trong tính toaùn boä trôï

löïc

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 39

Page 40: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Choïn ñöôøng kính cuûa piston löïc Ds = 70 mm

Choïn ñöôøng kính cuûa piston phaûn löïc ds = 20 mm

Choïn löïc loø xo hoài vò (löïc loø xo ñöôïc choïn treân cô sôû löïc laøm

cho ngöôøi laùi coù caûm giaùc ñaïp phanh) Flx = 150 N (theo tham khaûo).

Caùc thoâng soá ñaõ bieát

Haønh trình cuûa piston trôï löïc (baèng haønh trình cuûa xy lanh chính) Ls

= 43 (mm).

Löïc do boä trôï löïc sinh ra Fs phaûi baèng löïc caàn thieát taùc duïng leân

caàn ñaåy cuûa xy lanh chính Fm, Fs = Fm = 7383,6 (N)

Caùc thoâng soá tính toaùn

Tieát dieän chòu löïc cuûa piston löïc

29,35344

).2070(

4

).( 2222

=−=−= ππsss

dDA (mm2)

AÙp suaát caàn thieát phaûi coù trong buoàng phaûn öùng

1,229,3534

6,73831 ===

s

s

A

FP (N/mm2)

Theå tích daàu caàn thieát cho moät laàn phanh ngaët

1343033829,3534. === xLAV sss (mm3) = 0,13 (l)

Trong tröôøng hôïp bôm daàu bò hö hoûng, heä thoáng vaãn hoaït ñoäng

ñöôïc laø nhôø bình tích aùp coù chöùa moät theå tích daàu ñuû ñaùp öùng

cho n laàn phanh ngaët. Ta choïn soá laàn phanh ngaët coøn coù theå thöïc

hieän sau khi bôm daàu gaëp söï coá n =5.

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 40

Page 41: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Theå tích daàu bình tích aùp caàn thieát phaûi ñaûm baûo

672,0513,0. ===∆ xnVV s (lít)

Döïa vaøo theå tích daàu caàn thieát vaø aùp suaát caàn thieát, tham

khaûo thoâng tin treân maïng, ta choïn bình tích aùp SBO 330 cuûa haõng

HYDAC vôùi caùc thoâng soá kyõ thuaät nhö sau:

Theå tích: V = 0,7374 (l)

AÙp suaát laøm vieäc: P = 2,28 N/mm2

AÙp suaát toái ña Pmax = 33 N/mm2

Löu löôïng toái ña: 5,68 m3/h

Ñöôøng kính ngoaøi D = 126 mm

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 41

Page 42: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

II.5 - THIEÁT KEÁ PHANH TAY

1 – Ñieàu kieän laøm vieäc

Phanh tay laøm vieäc chuû yeáu khi oâ toâ ñaõ döøng neân ñieàu kieän

laøm vieäc töông ñoái nheï nhaøng.

2 – Yeâu caàu

Giöõ ñöôïc oâtoâ khi ñoã laïi hoaëc khi ñöùng treân doác

3 - Phaân loaïi phanh döøng

3.1. Loaïi phanh truyeàn löïc

Cô caáu phanh ñöôïc ñaët treân truïc ñi ra cuûa hoäp soá (oâ toâ moät

caàu chuû ñoäng) hoaëc hoäp soá phuï (oâ toâ nhieàu caàu chuû ñoäng) vaø

truyeàn ñoäng phanh laø loaïi cô khí

Phanh truyeàn löïc coù caùc daïng sau:

♦ Phanh truyeàn löïc loaïi phanh ñóa

♦ Phanh truyeàn löïc loaïi phanh daûi

3.2. Phanh tay coù daïng phanh guoác

Cô caáu phanh ñöôïc ñaët ôû baùnh xe truyeàn ñoängphanh baèng cô khí

hoaëc thuûy löïc.

3.3. Choïn phöông aùn thieát keá phanh tay

Xe khaùch 25 choã laø loaïi xe coù taûi troïng nheï do ñoù ta choïn phöông

aùn thieát keá phanh döøng kieåu phanh tay coù daïng guoác vôùi truyeàn

ñoängphanh baèng cô khí

4 – Tính toaùn thieát keá phanh tay

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 42

Page 43: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

Cô caáu phanh tay cuûa heä thoáng phanh tay laøm chung vôùi cô caáu

phanh cuûa heä thoáng phanh chính.

OÂ toâ coù theå ñöùng ñöôïc ôû treân doác vôùi ñoä nghieâng α neáu

ñaûm baûo ñieàu kieän sau:

Ppmax ≥ Gsinα (1)

Vôùi Ppmax - toång löïc phanh cöïc ñaïi taùc duïng leân caùc baùnh xe sau

G – Troïng löôïng toaøn boä cuûa oâ toâ

Ppmax = ϕX2 (2)

)sincos(2 αα ghaL

GX −= (3)

L – chieàu daøi cô sôû cuûa oâ toâ, L = 3400 (mm)

a – khoaûng caùch töø troïng taâm ñeán taâm baùnh tröôùc, a = 2283

(mm)

hg – Chieàu cao troïng taâm, hg = 880 (mm)

Giaûi heä phöông trình (1) & (2); (1) & (3), ta coù trò soá α giôùi haïn

4,08807,03400

7,02283

.

.lim

=+

=+

=x

x

hL

atg

gϕϕ

α

Vaäy heä thoáng phanh tay coù theå döøng xe ôû ñoä doác 40% (α =

22o)

Theo tieâu chuaån ngaønh 22TCN 307 -06, phanh tay phaûi döøng ñöôïc xe ôû ñoä doác

20%. Nhö vaäy cô caáu phanh tay thoûa maõn tieâu chuaån ngaønh.

Kieåm nghieäm:

Ta coù gia toác phanh cöïc ñaïi:

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 43

Page 44: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP “THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH - TREO LAÙI XE KHAÙCH 25 CHOÃ NGOÀI”

jmax = )/(77000

)1184412558(2 2smx

m

F =+= > [jmax] = 5 (m/s2)

vôùi m =7000 (kg) laø khoái löôïng ñaày taûi cuûa oâ toâ

Ta coù quaûng ñöôøng phanh cöïc tieåu:

Smin = )(2,7)(9,652

33,8

.2

2

max

2

mmxj

vt <== (thoûa)

Vôùi vt laø vaän toác thöû phanh, ôû nöôùc ta duøng vaän toác thöû 8,33

m/s (30 km/h)

Vaäy caùc thoâng soá maø ta ñaõ choïn vaø tính toaùn ôû treân ñeàu thoõa TCVN vaø

phuø hôïp vôùi thöïc teá.

---------------------------------------------------

CHÖÔNG II – THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHANH 44

Page 45: Thiet ke he thong phanh xe khach 25 cho ngoi