Đang tải... (xem toàn văn)
THIẾT kế, hệ THỐNG PHANH, TRÊN XE SƠMI rơ MOOCKẾT LUẬNĐược giao đề tài tốt nghiệp là: Thiết kế hệ thống phanh khí nén cho xe sơmi rơ móc. Ngay sau khi nhận được đề tài em đã bắt tay ngay vào công việc tính toán thiết kế. Sau ba tháng được sự hướng dẫn tận tình của Thầy giáo Võ Văn Hường cùng các thầy giáo trong bộ môn cơ khí ôtô, em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này.Trong thời gian làm đồ án mặc dù em đã cố gắng tìm hiểu thêm trong sách và trong thực tế xong do hạn chế về trình độ và thời gian nên trong đồ án này em còn nhiều thiếu sót trong tính toán và lựa chọn phương án, hơn nữa còn một số vấn đề mà em chưa thể đi sâu vào chi tiết được mà em chỉ dùng những thông số tham khảo của xe thực tế nên đồ án tốt nghiệp của em còn nhiều hạn chế. Em mong nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn nữa. Qua đồ án tốt nghiệp này đã giúp em một lần nữa làm quen về thiết kế tính toán trên ôtô, giúp em hiểu sâu hơn về hệ thống phanh và nguyên lí hoạt động của các bộ phận trong hệ thống. Ngoài ra qua đề tài này con giúp em tăng khả năng nghiên cứu và đọc tài liệu... Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo Võ Văn Hường cùng toàn thể các thầy giáo trong bộ môn cơ khí ôtô thuộc Viện Cơ Khí Động Lực Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này. Hà Nội, ngày 01 06 2012 SV: Nguyễn Văn Dũng
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ và tên: Nguyễn Văn Dũng Lớp : Ôtô B Khoá: 52 Nghành : Cơ khí động lực. 1. Đề tài thiết kế: “THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE SƠMI RƠ MOOC” 2. Các số liệu ban đầu: Tham khảo tài liệu xe container tải trở 40 feet TT THÔNG SỐ Đơn vị Đoàn xe thiết kế 1 Kích thước chung(dài x rộng x cao) mm 16384x2495x3985 2 Trọng lượng không tải N 141000 3 Trọng lượng người lái N 1300 4 Trọng lượng toàn bộ của đoàn xe N 355500 Phân bố lên trục trước đầu kéo N 49940 Phân bố lên các trục sau đầu kéo N 127560 Phân bố lên chốt kéo N 89000 11 Phân bố lên trục 1 SMRM N 89000 Phân bố lên trục 2 SMRM N 89000 5 Chiều dài cơ sở của đầu kéo m 3,7 6 Chiều dài cơ sở của SMRM m 9,29 7 Toạ độ trọng tâm theo chiều cao của đầu kéo m 1,169 8 Toạ độ trọng tâm theo chiều cao của SMRM m 2,23 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: 1. Tổng quan về hệ thống phanh trên ôtô 2. Phương án thiết kế . 3. Tính toán thiết kế cơ cấu phanh - vẽ hoạ đồ lực phanh và tính toán lực tác dụng lên cơ cấu phanh - tính bền các chi tiết trong cơ cấu phanh 4. thiết kế cơ cấu phanh SMRM 5. tính toán bầu phanh 4. Các bản vẽ và đồ thị: 1. Bản vẽ bố trí chung hệ thống phanh 2. Bản vẽ van phân phối 2 dòng 3. Bản vẽ bộ điều hoà lực phanh 22 4. Bản vẽ bầu phanh tích năng 5. Bản vẽ bầu phanh đơn 6. Bản vẽ van gia tốc 7. Bản vẽ cơ cấu phanh của SMRM 8. Bản vẽ van điều áp cho cầu trước đầu kéo 5. Cán bộ hướng dẫn: Thầy giáo PGS.TS Võ Văn Hường 6. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: ……… 7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ thiết kế: ……… CHỦ NHIỆM BỘ MÔN Hà Nội, Ngày … tháng … năm …… Cán bộ hướng dẫn 33 LỜI MỞ ĐẦU Từ khi xã hội loài người bắt đầu bước vào thời kỳ hiện đại thì phương tiện di chuyển của con người ngày càng trở nên hiện đại hơn, đa dạng hơn về cả phương thức cũng như nguyên lý làm việc. Trên không thì có kinh khí cầu, tàu lượn, máy bay, tàu vũ trụ. trong môi trường nước thì có ca nô, tàu thủy, tàu ngầm. Trên bộ thì có tầu hỏa, tầu điện, ôtô xe máy. Trên đường bộ thì ôtô là phương tiện có rất nhiều ưu điểm nổi trội: đó là sự cơ động, tính an toàn tiện nghi. Năm 1860 chiếc ô tô đầu tiên sử dụng động cơ đốt trong đã ra đời. Sự ra đời của ô tô sử dụng động cơ đốt trong đã thách thức các phương tiện vận tải thô sơ thời bấy giờ và ngày càng thúc đẩy ngành vận tải đường bộ phát triển. Thông qua nhu cầu tiêu thụ, lưu lượng vận chuyển của hàng hóa của các phương tiện giao thông là có thể đánh giá mức độ phát triển về kinh tế của một đất nước. Trước vấn đề bức thiết đó, với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, ngành sản xuất chế tạo ô tô trên thế giới cũng ngày càng phát triển và hoàn thiện hơn đáp ứng khả năng vận chuyển, tốc độ, an toàn cũng như đạt hiệu quả kinh tế cao Ngày nay ôtô không chỉ là phương tiện chủ yếu để chuyên chở hành khách hàng hóa, sự mạnh mẽ và vẻ đẹp của chiếc xe thể hiện sự lịch lãm tạo ra phong cách cho người chủ sử dụng. Tính tiện nghi cho người dùng và sự thân thiện với môi trường sống chung quanh là hai tiêu chí đặt ra hàng đầu mà tất cả các cường quốc về công nghiệp ôtô đều phải dựa vào đó để nghiên cứu phát minh để có thể tạo ra những sản phẩm tốt hơn. Tuy đất nước ta còn nghèo và nền kinh tế còn đang trên đà phát triển xong trong những năm gần 44 đây đảng và nhà nước ta cũng đã chú trọng phát triển nghành ôtô để theo kịp với sự phát triển của thế giới. Nhằm nâng cao khả năng tư duy cho sinh viên và khả năng hiểu biết về tính toán thiết kế mà em được giao nhiệm vụ “THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CHO SƠMI RƠ MOOC ”. Em biết hệ thống phanh là hệ thống quan trọng và rất phức tạp, đặc biệt do ngày nay hệ thống giao thông tốt, xe hiện đại có vận tốc chuyển động 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 và thiết kế này em dựa chủ yếu vào số liệu của xe sơ mi rơ mooc tải trở container 40 feet , các tài liệu tham khảo và hướng dẫn tính toán thiết kế. Do lần đầu làm quen với thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp em còn có những mảng kiến thức em chưa được nắm vững nên mặc dù em đã cố gắng tham khảo tài liệu có liên quan song bài làm của em không thể tránh được những sai sót. Em rất mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo thêm của các thầy trong bộ môn để em củng cố thêm kiến thức và hiểu sâu hơn, nắm vững kiến thức mà em đã học hỏi được. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy Võ Văn Hường đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo cho em hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, Ngày 01 tháng 06 năm 2012 Sinh viên thực hiện 55 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1. Công dụng, phân loại, yêu cầu 1.1 Công dụng Hệ thống phanh có nhiệm vụ giảm tốc độ chuyển động, dừng hẳn xe ôtô hoặc giữ ôtô đứng yên trên đường có một độ dốc nhất định. 1.2 Phân loại 1.2.1 Theo công dụng Theo công dụng hệ thống phanh được chia thành các loại sau: - Hệ thống phanh chính (phanh chân) - Hệ thống phanh dừng (phanh tay) - Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ) 1.2.2 Theo kết cấu của cơ cấu phanh Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh được chia thành hai loại sau - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa 1.2.3 Theo dẫn động phanh Theo dẫn động phanh hệ thống phanh được chia ra - Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí - Hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực - Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén - Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén – thuỷ lực 66 - Hệ thống phanh dẫn động có cường hoá 1.2.4 Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh có bộ điều hoà lực phanh. 1.2.5 Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe ABS. 1.3. Yêu cầu Hệ thống phanh trên ôtô phải đảm bảo các yêu cầu sau: • Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh là ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm. • Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển động ôtô. • Điều khiển nhẹ nhàng, có nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp phanh hay đòn điều khiển không lớn. • Dẫn động phanh có độ nhạy cao. • Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng hết khả năng bám của bánh xe khi phanh ở những cường độ khác nhau. • Không có hiện tượng tự xiết khi phanh. • Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt. • Có hệ số ma sát giữa trống phanh và các má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng. • Giữ được tỉ lệ thuận giữa trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe. 77 • Có khả năng phanh ôtô khi ôtô đỗ trên dốc trong thời gian dài. 1. Cấu tạo chung của hệ thống phanh Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ôtô được mô tả như sau: Hình1.1 Hệ thống phanh trên ôtô Qua sơ đồ cấu tạo cho chúng ta thấy trên hệ thống phanh bao gồm hai phần chính + Cơ cấu phanh: Là bộ phận trực tiếp tiêu hao động năng ôtô trong quá trình phanh. Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm trên bánh xe khi phanh ôtô. Hiện nay thường dùng cơ cấu phanh dạng ma sát (khô hoặc ướt) tạo ra ma sát giữa hai phần: quay và không quay. + Dẫn động phanh: là tập hợp các chi tiết dùng để truyền năng lượng từ cơ 88 cấu điều khiển đến các cơ cấu phanh và điều khiển quá trình truyền năng lượng này trong quá trình truyền với mục đích phanh bánh xe với các cường độ khác nhau. Trên ôtô sử dụng các phương pháp điều khiển trực tiếp hay gián tiếp. Điều khiển trực tiếp là quá trình tạo tín hiệu điều khiển, đồng thời trực tiếp cung cấp năng lượng cần thiết cho hệ thống phanh để thực hiện sự phanh. Năng lượng này trong quá trình truyền với mục đích phanh xe với cường độ khác nhau. Điều khiển gián tiếp là quá trình tạo nên tín hiệu điều khiển còn năng lượng do cơ cấu khác đảm nhận. 2.1 Cơ cấu phanh Trên xe ôtô người ta thường sử dụng cơ cấu phanh dạng tang trống hoặc cơ cấu phanh đĩa. 2.1.1 Cơ cấu phanh tang trống Cơ cấu phanh tang trống được phân chia phụ thuộc vào - Theo dạng bố trí guốc phanh: đối xứng qua trục đối xứng, đối xứng qua tâm quay, các cơ cấu phanh tự lựa bơi, guốc phanh tự cường hoá. - Theo phương pháp truyền năng lượng điều khiển: phanh thuỷ lực, phanh khí nén, phanh tay. 99 Hình 1.2 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng trục quatâtrục Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục Cơ cấu phanh đối xứng qua trục có nghĩa là hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục thẳng đứng được thể hiện trên hình 1.2. Trong đó sơ đồ hình 1.2a là loại sử dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh: Sơ đồ 1.2b là loại sử dụng xi lanh thuỷ lực để ép guốc phanh vào trống phanh. Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này là hai chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa mà phanh và trống phanh ở phía dưới, khe hở phía trên được điều chỉnh bằng trục cam ép. 1010 [...]... lanh bánh xe xi lanh bánh xe Trống phanh Trống phanh Xi lanh chính Đường khí Guốc phanh Guốc phanh Đường dầu Bánh xe sau Bánh xe trước Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống dẫn động thuỷ khí kết hợp Phần máy nén khí và van phân phối hoàn toàn có cấu tạo và nguyên lí làm việc như trong hệ thống dẫn bằng khí nén Phần xi lanh chính loại đơn và các xi lanh bánh xe có kết cấu và nguyên lí làm việc như trong hệ thống dẫn... CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CƠ CẤU PHANH Ta chọn cỡ lốp cho xe thiết kế theo xe tham khảo có kí hiệu 11.00R20-16PR Vậy H = B = 280 (mm) ; d = 508 (mm) Vậy D = d + 2.H = 508 + 2.280 = 1068 (mm) vậy bánh kính ro= ⇒ D = 1,068 (m) 1, 068 = 0,534 ( m ) 2 Do đó bán kính lăn của bánh xe là (chọn λ = 0,93 ) Rbx= 0,93 0,534= 0,496 (m) 3.1 Lựa chọn phương án thiết kế Xe sơmi rơ mooc do kết cấu xe dài và tải... biến trên xe con và xe du lịch cỡ nhỏ thậm chí nó còn được sử dụng trên xe tải cỡ lớn Cơ cấu phanh đĩa được thể hiện như sau: a) loại giá đỡ cố định b) loại giá đỡ di động Hình 1.6 Cơ cấu phanh đĩa Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm: - Một đĩa được được lắp với may ơ 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 14 - Hai má phanh. .. 2.2.1 Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực Cấu tạo chung của hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực bao gồm: Bàn đạp phanh, xi lanh chính (tổng phanh) các ống dẫn, các xi lanh công tác Dẫn động phanh bằng thuỷ lực tức là dùng chất lỏng để tạo và truyền áp suất đến các xy lanh công tác của các cơ cấu phanh để tạo lên lực ép má phanh và trống phanh hoặc đĩa phanh Dẫn động phanh dầu có đặc điểm kết cấu đơn... Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa Hình 1.5 Cơ cấu phanh tự cường hóa - Cơ cấu phanh guốc tự cường hoá có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hoá: Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn (Hình 1.5 a) cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép (Hình 1.5 b) - Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn Cơ cấu phanh tự... phanh bằng phương pháp hoạ đồ 30 Khi tính toán cơ cấu phanh chúng ta cần xác định lực P tác dụng lên guốc phanh để đảm bảo cho tổng số mô men phanh sinh ra ở guốc phanh phanh đầu kéo ( M/p1 hoặc M//p1) và guốc phanh phanh mooc (M/p2 hoặc M//p2 ) bằng mômen phanh tính toán của mỗi của mỗi cơ cấu phanh đặt tại bánh xe Khi đã chọn trước các thông số kết cấu (β1, β2, β0, rt) chúng ta tính được các góc δ... gá trực tiếp trên giá đỡ + Loại giá đỡ cố định: Ở loại giá này giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh Trong các xi lanh có pittông mà một đầu của nó luôn tì vào má phanh Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe 2.2 Dẫn động phanh Trên ôtô dẫn động phanh thường là thuỷ lực hoặc khí nén cũng có thể là sự kết hợp giữa... hai guốc phanh được liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của cơ cấu điều chỉnh di động Hai đầu còn lại của hai guốc phanh hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh bánh xe còn một đầu thì tựa vào mặt tựa di trượt của pittông xi lanh bánh xe Cơ cấu điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc phanh Cơ cấu phanh loại... sử dụng hệ thống dẫn động phanh khí nén và cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục với những ưu điểm : - Lực điều khiển trên bàn đạp nhỏ Áp suất trên đường ống không cao Dễ dàng trong việc dẫn động đường dài Tỉ số truyền của dẫn động lớn 3.2 mô men phanh cần thiết theo điều kiện bám Sơ đồ tính toán mômen phanh của SMRM như sau: 23 b' G Lsm a' h' Y2 Theo công thức ta tính được tổng mô men phanh cần thiết. .. nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh Vì vậy hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực thường được sử dụng trên ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ 15 Trong hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực tuỳ theo sơ đồ của mạch dẫn dộng một dòng và dẫn động hai dòng + Dẫn động một dòng: 1 4 2 3 Hình 1.7 Dẫn động một dòng 1: Bàn đạp phanh 3: Đường ống dẫn 2: Xilanh chính 4: Cơ cấu phanh Dẫn động một dòng có nghĩa . về tính toán thiết kế mà em được giao nhiệm vụ “THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CHO SƠMI RƠ MOOC ”. Em biết hệ thống phanh là hệ thống quan trọng và rất phức tạp, đặc biệt do ngày nay hệ thống giao. động phanh Theo dẫn động phanh hệ thống phanh được chia ra - Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí - Hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực - Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén - Hệ thống phanh. từ) 1.2.2 Theo kết cấu của cơ cấu phanh Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh được chia thành hai loại sau - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa 1.2.3