Đang tải... (xem toàn văn)
1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ÔTÔ1.1. Khái niệmÔtô là phương tiện vận tải đường bộ chủ yếu. Nó có tính cơ động cao và phạm vi hoạt động rộng. Do vậy, trên toàn thế giới ôtô hiện đang được dùng để vận chuyển hành khách hoặc hàng hoá phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế quốc dân và quốc phòng.1.2. Phân loại ôtô1.2.1. Dựa vào tải trọng và số chỗ ngồiDựa vào tải trọng và số chỗ ngồi, ôtô được chia thành các loại: Ôtô có trọng tải nhỏ (hạng nhẹ): trọng tải chuyên chở nhỏ hơn hoặc bằng 1,5 tấn và ôtô có số chỗ ngồi ít hơn hoặc bằng 9 chỗ ngồi. Ôtô có trọng tải trung bình (hạng vừa): trọng tải chuyên chở lớn hơn 1,5 tấn và nhỏ hơn 3,5 tấn hoặc có số chỗ ngồi lớn hơn 9 và nhỏ hơn 30 chỗ. Ôtô có trọng tải lớn (hạng lớn): trọng tải chuyển chở lớn hơn hoặc bằng 3,5 tấn hoặc số chỗ ngồi lớn hơn hoặc bằng 30 chỗ ngồi. Ôtô có trọng tải rất lớn (hạng nặng): tải trọng chuyên chở lớn hơn 20 tấn, thường được sử dụng ở các vùng mỏ.1.2.2. Dựa vào nhiên liệu sử dụngDựa vào nhiên liệu sử dụng, ôtô được chia thành các loại: Ôtô chạy xăng; Ôtô chạy dầu diezel; Ôtô chạy khí ga; Ôtô đa nhiên liệu (xăng, diezel, ga); Ôtô chạy điện.1.2.3. Dựa vào công dụng của ôtôDựa vào công dụng, ôtô chia thành các loại: Ôtô vận tải; Ôtô chở hành khách, ôtô chuyên chở hành khách bao gồm các loại: ôtô buýt, ôtô tắc xi, ôtô du lịch, ôtô chở khách liên tỉnh, ôtô chở khách đường dài; Ôtô chuyên dùng như: ôtô cứu thương, cứu hoả, ôtô phun nước, ôtô cẩu và ôtô vận tải chuyên dùng (ôtô xi téc, ôtô thùng kín, ôtô tự đổ, ...).
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG :TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu kết cấu hệ thống phanh 1.1.1 Công dụng hệ thống phanh 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Yêu cầu kết cấu 1.2 Cấu tạo chung hệ thống phanh khí nén 1.2.1.Cơ cấu phanh tang trống điều khiển cam 1.2.2 Hệ thống dẫn động điều khiển phanh 1.3 Giới thiệu xe tham khảo 11 1.3.1 Thông số kỹ thuật 11 1.3.2 Hệ thống phanh khí nén xe 12 CHƢƠNG 2: 23 TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH CẦU TRƢỚC 23 2.1 Xác định momen phanh cần thiết cấu phanh sau 23 2.2 Thiết kế, tính tốn cấu phanh dạng tang trống 25 2.2.1 Xác định góc δ bán kính ρ lực tổng hợp tác dụng lên má phanh cấu phanh cầu trước 25 2.2.2 Xác định lực tác dụng lên má phanh theo họa đồ lực phanh 29 2.2.3 Kiểm tra tượng tự xiết 32 2.2.4 Xác định chiều rộng má phanh 33 2.2.5 Kiểm nghiệm má phanh 33 2.2.6 Tính tốn nhiệt phát q trình phanh 35 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ơ TƠ – K53 2.3 Tính bền số chi tiết hệ thống 37 2.3.1 Tính bền trống phanh 37 2.3.2 Tính bền chốt guốc phanh 38 CHƢƠNG 3:THIẾT KẾ, TÍNH TỐN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DẪN ĐỘNG PHANH 39 3.1 Thiết kế tính tốn bầu phanh trước 39 3.3 Tính tốn van điều khiển 41 3.3.1 Sơ đồ tính toán 41 3.3.2 Tính tốn buồng 41 3.3.3 Tính tốn buồng 42 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN VAN CHẤP HÀNH 44 4.1 Các chế độ làm việc nguyên lý hoạt động van chấp hành: 44 4.3 Kết cấu van chấp hành: 51 4.3 Tính tốn tiết diện Van điện từ 52 4.3 Tính tốn lực từ cuộn dây van chấp hành ……………………53 53 CHƢƠNG 5: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG 58 5.1 Phân Tích Kết Cấu, Chọn Dạng Sản Xuất 58 5.2 Lập Quy Trình Cơng Nghệ 58 KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ơ TƠ – K53 LỜI NĨI ĐẦU Nền công nghiệp ô tô nước nỗ lực tìm chỗ đứng mình, phải cạnh tranh với nhiều nhà sản xuất nước ngồi Chính sách nhà nước trọng phát triển vào phân khúc xe tải tải trọng nhỏ để gia tăng sức tiêu thụ nước Hệ thống phanh giữ vai trò quan trọng việc bảo đảm an tồn chuyển động tô Để đạt tiêu hiệu quả, ổn định hướng chuyển động xe phanh, tăng độ tin cậy làm việc, hệ thống phanh ô tô ngày hồn thiện bố trí, kết cấu, lắp đặt vận hành Sự phát triển khoa học, công nghệ kỹ thuật điện, điện tử điều khiển tự động ngày ứng dụng phổ biến công nghiệp tơ nói chung, hệ thống phanh nói riêng Hệ thống chống bó cứng bánh xe chống trượt quay bánh xe (hệ thơng phanh tích cực) phanh đời với mục đích nâng cao hiệu phanh cho ô tô trường hợp chuyển động, đảm bảo tính ổn định hướng chuyển động tơ phanh Các hệ thống xe ngày phát triển kết hợp với hệ thống hỗ trợ khác EBD, BAS, ESP Hệ thống phanh tích cực hệ thống khơng thể thiếu tơ nhiều quốc gia,cịn Việt Nam, thiết bị chưa bắt buộc phải trang bị dịng xe tải có trọng tải nhỏ Hầu hết sở sản xuất lắp ráp ô tô nước chưa nghiên cứu để làm chủ công nghệ phát triển thương mại sản phẩm xe tải lắp ráp hệ thống phanh tích cực Các liên doanh ô tô không nghiên cứu sản phẩm Việt Nam mà lắp ráp từ phụ kiện nhập ngoại Tuy nhiên với điều kiện khí hậu đặc điểm sở hạ tầng giao thông vận tải nước ta chất lượng , nên xe ô tô tham gia giao thông thường xuyên xảy tượng trượt quay trượt lết dẫn tới nguy hiểm tính mạng cho người tham gia giao thơng Vì vậy, nhằm nâng THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ơ TƠ – K53 cao tính an tồn, chất lượng khả cạnh tranh tô tải sản xuất lắp ráp nước, e nghiên cứu đề tài tốt nghiệp “thiết kế hệ thống phanh khí nén tích cực cho tơ tải” trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Dưới hướng dẫn thầy giáo PGS.TS Hồ Hữu Hải Sau 15 tuần nghiên cứu, thiết kế hướng dẫn, bảo PGS.TS Hồ Hữu Hải, tập thể thầy môn ô tô tạo điều kiện giúp đỡ, em hoàn thành đồ án Sinh viên THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 CHƢƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu kết cấu hệ thống phanh 1.1.1 Công dụng hệ thống phanh Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ôtô đến giá trị cần thiết dừng hẳn ôtô vị trí định Giữ cho ôtô dừng đỗ đường dốc 1.1.2 Phân loại 1.1.2.1 Theo công dụng Theo công dụng hệ thống phanh chia thành loại sau: Hệ thống phanh (phanh chân), dùng để giảm tốc độ xe chuyển động Hệ thống phanh dừng (phanh tay), dùng đỗ xe người lái rời khỏi buồng lái dùng làm phanh dự phòng Hệ thống chậm dần (phanh bổ trợ) (phanh động cơ, thuỷ lực điện từ), dùng để tiêu hao bớt phần động ô tô cần tiến hành phanh lâu dài (phanh dốc dài) 1.1.2.2 Theo kết cấu cấu phanh Theo kết cấu cấu phanh hệ thống phanh chia thành hai loại sau: Hệ thống phanh với cấu phanh dải Hệ thống phanh với cấu phanh tang trống Hệ thống phanh với cấu phanh đĩa 1.1.2.3 Theo dẫn động phanh Theo dẫn động hệ thống phanh chia ra: Hệ thống phanh dẫn động khí Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực Hệ thống phanh dẫn động liên hợp: khí nén - thuỷ lực, … Hệ thống phanh có cường hố (có trợ lực) THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ô TÔ TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 1.1.2.4 Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh Hệ thống phanh hoàn thiện theo hướng nâng cao chất lượng điều khiển ô tô phanh Ta có loại sau: Hệ thống phanh có điều hịa lực phanh, dùng để điều chỉnh momen phanh cấu phanh, làm thay đổi momen phanh cầu trước cầu sau Hệ thống phanh có chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS) Ngồi cịn có số hệ thống kết hợp với ABS (ASR, ESP,…) để tăng khả động khả ổn định xe phanh 1.1.3 Yêu cầu kết cấu Hệ thống phanh ôtô cần đảm bảo yêu cầu sau: Có hiệu phanh cao tất bánh xe nghĩa đảm bảo quãng đường phanh ngắn phanh đột ngột trường hợp nguy hiểm Đảm bảo ổn định chuyển động xe phanh êm dịu trường hợp Điều khiển nhẹ nhàng thuận lợi: lực tác dụng lên bàn đạp hay cần điều khiển không lớn, phù hợp khả điều khiển liên tục người lái Dẫn động phanh có độ nhạy cao, đảm bảo mối tương quan lực bàn đạp với phanh ô tô trình thực phanh Đảm bảo việc phân bố mômen phanh bánh xe phải theo quan hệ để đảm sử dụng hết trọng lượng bám phanh cường độ khác Cơ cấu phanh nhiệt tốt, trì ổn định hệ số ma sát cấu phanh điều kiện sử dụng Giữ tỉ lệ thuận lực bàn đạp với lực phanh bánh xe Có khả giữ ơtơ đứng n thời gian dài, kể đường dốc THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 Đảm bảo độ tin cậy hệ thống thực phanh trường hợp sử dụng, kể phần dẫn động điều khiển có hư hỏng 1.2 Cấu tạo chung hệ thống phanh khí nén 1.2.1.Cơ cấu phanh tang trống điều khiển cam Cơ cấu phanh tang trống dùng phổ biến ô tô Trong cấu dạng tang trống sử dụng guốc phanh cố định phanh với mặt trụ tang trống quay bánh xe Như trình phanh thực nhờ ma sát bề mặt tang trống má phanh Cơ cấu phanh tang trống phân loại theo phương pháp bố trí điều khiển guốc phanh thành dạng khác Trong trường hợp sử dụng cấu phanh hệ thống phanh túy khí nén, ta thường sử dụng cấu phanh điều khiển cam Cơ cấu phanh điều khiển cam A A 15 14 13 12 11 10 Hình 1.1 : Cấu tạo cấu phanh dạng cam 1- Chốt guốc phanh; 2- Mâm phanh; 3- Tấm chắn; 4- Êcu; 5- Tấm đệm chốt guốc phanh; 6- Khoá hãm; 7- Guốc phanh; 8- Lò xo hồi vị; 9- Tấm ma THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 sát; 10- Trục lăn; 11- Cam ép; 12- Con lăn; 13- Đòn điều chỉnh; 14Trục cam phanh; Đặc điểm Cơ cấu phanh dùng cho xe có tải trọng lớn dùng cho hệ thống phanh dẫn động khí nén Cơ cấu phanh bố trí kiểu đối xứng qua trục, có xi lanh khí nén điều khiển cam xoay 11 ép guốc phanh vào trống phanh Phần quay cấu phanh tang trống Phần cố định bao gồm mâm phanh cố định dầm cầu Nguyên lý làm việc : Cụm cấu phanh lắp mâm phanh 2, nối cứng với bích cầu, ma sát có cấu tạo hình lưỡi liềm tương ứng với đặc tính mài mịn chúng lắp hai guốc phanh Trên guốc phanh có tán ma sát (má phanh) Các guốc phanh tựa tự lên bánh lệch tâm lắp mâm phanh 2, trục guốc phanh với mặt tựa lệch tâm cho phép định tâm guốc phanh so với trống phanh lắp ráp cấu Cam quay chế tạo liền trục, với biên dạng Cycloit (hoặc Acsimet) Khi phanh cam ép 11 chuyển động đẩy guốc phanh làm cho áp sát vào bề mặt trống phanh để thực trìng phanh, cam ép 11 guốc có lắp lăn 12 nhằm giảm ma sát tăng hiệu phanh, bốn lò xo hồi vị trả guốc phanh vị trí nhả phanh Sự tác động cam lên guốc phanh với chuyển vị nhau, má phanh bị mòn gần nhau, má phanh hai guốc phanh cấu có kích thước gần 1.2.2 Hệ thống dẫn động điều khiển phanh Hệ thống dẫn động có tác dụng truyền khuếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cấu phanh Hệ thống dẫn động phải đảm bảo yêu cầu sau: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 Độ nhạy cần thiết hệ thống; Hiệu điều khiển việc truyền lượng từ cấu điều khiển đến cấu phanh ôtô; Độ tin cậy hệ thống kể có hư hỏng bất thường Trong dẫn động phanh thủy lực sử dụng truyền động thủy tĩnh nối liền từ cấu điều khiển tới xylanh bánh xe Hệ thống dẫn động phanh thủy lực có ưu điểm sau : Thời gian chậm tác dụng ngắn Tạo lực ép cấu phanh đồng đồng thời, làm tăng tính ổn định ô tô phanh Kết cấu đơn giản Có khả ứng dụng đa dạng nhiều loại tơ khác nhau, cần thay đổi cấu phanh Nhược điểm hệ thống dẫn động thủy lực: Tỷ số truyền không lớn nên tăng lực điều khiển lên cấu phanh, yêu cầu lực tác dụng phanh lớn cần phải hành trình bàn đạp lớn dùng trợ lực Hiệu suất truyền giảm nhiệt độ thay đổi Trong hệ thống dẫn động có điều khiển thủy lực ô tô ô tô tải nhỏ, lực điều khiển người lái tác dụng vào bàn đạp nhanh, tỉ lệ thuận với lực điều khiển cấu phanh Dẫn động điều khiển phanh ô tô tải lớn ôtô bus đòi hỏi lượng điều khiển lớn không nên dùng hệ dẫn động thủy lực cần có lực điều khiển lớn, gây mệt mỏi cho người lái Trong dẫn động phanh khí nén lực điều khiển bàn đạp phanh nhỏ, áp suất đường ống không cao cho phép dẫn động dài tới cấu phanh cần thiết Hơn hệ thống phanh khí nén cịn dễ dàng bố trí điều khiển tự động Nhược điểm hệ thống phanh dẫn động khí nén số lượng chi tiết nhiều, kích thước lớn có giá thành cao, độ nhạy hệ thống kém, nghĩa THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ô TÔ TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 thời gian hệ thống phanh bắt đầu làm việc kể từ người lái bắt đầu tác dụng lực lớn khơng khí bị nén chịu lực Sơ đồ cấu tạo chung dẫn động phanh khí nén (hình 2) Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo dẫn động phanh khí nén a) Nguồn cung cấp Máy nén Cụm van chia, bảo vệ Bộ điều chỉnh áp suất Bình chứa khí nén mạch I Bình làm khơ Bình chứa khí nén mạch II b) Cụm điều khiển: Van phân phối hai dòng c) Cơ cấu chấp hành: 8.Bầu phanh cấu phanh trước Bầu phanh cấu phanh sau d) Các đường ống dẫn khí +) Phần cung cấp khí nén có chức hút khơng khí từ ngồi khí quyển, nén khơng khí tới áp suất cần thiết (0,7 - 0.9 Mpa) hay (7 - kg/cm2), đảm bảo cung cấp đủ lưu lượng cho hệ thống phanh khí nén làm việc Áp suất làm việc lớn máy nén khí 11 kg/cm2 Nếu áp suất THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TÔ TẢI 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 Giữ áp : A1 I I' II' A2 B II III' III C Van I mở , van I’ đóng Van II mở , van II’ đóng Van III mở , van III’ đóng Khi khí nén bầu phanh cấp tới áp suất vừa đủ van I mở điều khiển van I’ đóng để giữ áp suất khơng đổi THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI 49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 Giảm áp: A1 I I' II' A2 B II III' III C Van I mở , van I’ đóng Van II mở , van II’ đóng Van III đóng , van III’ mở Áp suất giữ không đổi khoảng thời gian vừa đủ sau phải xả bớt khí nén bầu phanh qua C nhờ van III’ mở để tăng hiệu truyền lực Cả chế độ hoạt động liên tục suốt trình phanh cho tói tựơng trượt quay kết thúc Cả tượng trượt quay trượt lết , van I, II III điều khiển ECU với tín hiệu đầu vào lấy từ cảm biến tốc độ bánh xe THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TÔ TẢI 50 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 4.3 Kết cấu van chấp hành: + Cụm van chống trượt lết: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI 51 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 + Cụm van chống trượt quay: Bằng đường dẫn nối cụm van trên sơ đồ kết cấu , ta cụm van chấp hành có tác dụng trượt lết chống trượt quay 4.3 Tính tốn tiết diện Van điện từ Trong q trình làm việc, lượng khí nén vào bầu phanh sau liên tục theo trình điều khiển, lần thực lệnh điều khiển hệ thống phải đảm bảo lượng khí cung cấp đến bầu phanh phải đủ để thực q trình phanh Ta có diện tích hiệu dụng bầu phanh cấu phanh sau tính đến hệ số tích lũy lượng : FB= 16076,8 mm2 (lấy từ chương : tính tốn bầu phanh) Thể tích khí tiêu hao bầu phanh sau lần phanh là: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI 52 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 .dbs Vp S s 3,14.1282 Vp 19,5 250798,08mm3 0, 25(l ) Trong : Độ dịch chuyển màng Ss = 19,5mm chọn từ xe tham khảo Áp suất khí nén hệ thống : Pj=0,7 MN/mm2 Tần số điều khiển đóng mở thực đóng mở van điện từ hệ thống ABS : fs = Hz Suy ra: thời gian đóng mở lần ngắn van điện từ : ts= 1/21 s Lưu lượng khí nén qua lỗ thơng khí nhỏ van lần đóng mở : Q= Vp/ts=0,25/(1/21)=5,25 (l/s) Lưu lượng khí nén qua van phụ thuộc vào độ chênh áp trước sau van tiết diện van Qv f (Sv , p) Ở trường hợp , áp suất sau cấu chấp hành khơng độ chênh áp trước sau cấu chấp hành lớn : 0,7 MN/mm2 Qv Sv p Sv Qv 5, 25 7.5.106 m2 p 0, 7.10 Đường kính lỗ van nhỏ để thỏa mãn điều kiện : dv 4.Sv 4.7,5.106 3,14 3mm Thiết kế chọn ds=3 mm đảm bảo đủ yêu cầu 4.3 Tính tốn lực từ cuộn dây van chấp hành Xác định lực hút điện từ : F ma Plx THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 F ma Plx Trong : F : Lực điện từ (N) Plx : Lực lò xo hồi vị chọn lò xo có độ cứng để thỏa mãn Plx ma => F ma a : gia tốc trung bình van Để đảm bảo tần số đóng mở van thời gian ngắn 1/21 s với quãng dịch chuyển van 1,5 mm Vận tốc trung bình đạt : vv=1,5.21=31,5 mm/s Gia tốc trung bình đạt : a=vv/t=31,5.21=661,5 mm/s2 = 0,66 m/s2 a=0,66 m/s2 m : khối lượng lõi solenoid (kg) : m V Với : : Khối lượng riêng lõi van điện từ = 7800 (kg/m3) V : Thể tích lõi van (m3) d2 V h d : đường kính ngồi ống từ thơng d = 9.10-3 (m) h : chiều dài lõi van h = 20.10-3 (m) m 3,14 .106.20.103.7800 9,92.103 (kg ) 9,92( g ) Độ cứng lò xo chọn là: Clx=(1/5.9,92.10-3.0,66)/(1,5.10-3)=0,873 N/m Suy : F 9,92.103.0, 66 7,8.103 ( N ) THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ô TÔ TẢI 54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 F 2.2. 5000 S IW.G Trong đó: : từ thơng S : Tiết diện loi van điện từ (m2) IW : suất từ động G: từ dẫn mạch từ Nếu bỏ qua từ thông tản, ta có biểu thức tính từ dẫn khe hở khơng khí, đạo hàm từ dẫn suất từ dẫn rị ta có : G o S Trong : G : Từ dẫn mạch từ (H) o : Hệ số từ thẩm vật liệu từ Với khơng khí o = 10-7 (H/m) Suất từ động (I.w) cuộn dây tính theo cơng thức : ( I w)=2500 F S F 2500 G 0 d2 S d : đường kính lõi van d = 9.10-3 (m) 92 S 106 63,585.106 (m2 ) : khe hở = 0.5(mm) = 0,0005 (m) o : Hệ số từ thẩm vật liệu từ Với khơng khí o = 10-7 (H/m) D : Đường kính ngồi cuộn dây D = 21.10-3 (m) d : Đường kính lõi van điện từ d = 9.10-3 (m) THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI 55 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 Vậy ta có : ( I w)=2500 7,8.10-3 0,5.103 4405( A.v) 4.3,14.107 Mặt khác ta lại có : ( I w)= U.q ltb Hay : q= ( I w). ltb U Trong : q : tiết diện dây quấn (m2) (I.w) : Suất từ động cuộn dây (Iw) = 4405 (A.v) : Điện trở suất đồng = 2,2.10-8 ( m ) U : Hiệu điện nguồn U = 12 (V) ltb : Chiều dài trung bình vịng dây ltb Dd D : Đường kính ngồi cuộn dây D = 21.10-3 (m) d : Đường kính ngồi ống từ thông d = 9.10-3 (m) ltb 3,14 21 3 10 0, 0471(m) Suy : 4405.2,2.10-8 0, 0471 q= 3,8.107 (m2 ) 12 Đường kính dây quấn : d dq 4q 4.3,8.107 d dq 0, 7.103 (m) 0, 7(mm) 3,14 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ô TÔ TẢI 56 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TƠ – K53 Tính khe hở khơng khí đường kính dây tính : ddq = 0,7+0,05=0,75 (mm) Số vòng cuộn dây w xác định theo công thức : w= (I.w) j.q Với : (I.w) : Suất từ động cuộn dây (Iw) = 4405 (A) q : tiết diện dây quấn lúc q= d2 0, 752 3,14 4 0, 44 (mm2)=0,44.10-6(m2) j : Mật độ dòng điện dây quấn chế độ làm việc dài hạn j = 1,5 4(A/mm2) Chọn j = 3.106 (A/m2) w= 4405 2860 (vịng) 3,5.106 0,44.10-6 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI 57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 CHƢƠNG 5: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 5.1 Phân Tích Kết Cấu, Chọn Dạng Sản Xuất 5.1.1 Phân tích kết cấu Chi tiết lõi Solenoid cụm lõi từ van chấp hành Chức nhiệm vụ: thực việc đóng mở van từ cấu chấp hành hoạt động điều khiển áp suất bầu phanh van chấp hành Khi lắp ghép lõi Solenoid lắp lỏng với mối lắp ghép H7/e6 để giúp chuyển động dễ dàng tác dụng lực từ Vì lõi Solenoid có nhiệm vụ đóng mở van từ nên có yêu cầu gia công sau: - Mặt A mặt B có độ xác gia cơng ca Ra=1.25 - Mặt C gia cơng độ xác thấp với Rz=20 - Rãnh khí có u cầu kỹ thuật khơng cao 5.1.2 Chọn dạng sản xuất Do tính chất sản xuất mang tính sửa chữa cải tiến nhỏ, ta chọn sản xuất đơn 5.2 Lập Quy Trình Cơng Nghệ 5.2.1 Phương pháp tạo phơi Chi tiết có dạng hình trụ bậc, đường kính lớn 11 mm Dạng sản xuất đơn 5.2.2 Thiết kế quy trình cơng nghệ Ngun cơng 1: S 60° 65 15 45° Ø10 31 S S S S S S THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI 58 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 Bước : Tiện mặt ngồi với đường kính 8mm * Định vị: + Kẹp phôi lên máy tiện T616 mâm cặp chấu + Định vị chi tiết bề mặt trụ phôi *Dụng cụ: + Dao tiện chế tạo thép P8 * Chế độ cắt: + Tốc độ cắt: V = 145 mm/ph + Chiều sâu cắt: t = mm + Lượng chạy dao: S = 0,2 mm/vòng Bước Tiện rãnh 3mm * Định vị kẹp chặt: + chi tiết kẹp mâm kẹp chấu cuả máy tiện * Chọn máy: + Chọn máy tiện T616 * Chọn dao: + Chọn dao tiện thép gió có kí hiệu P8 * Chế độ cắt: Tiện rãnh rộng 3mm + Lượng dư gia công: 87 0,5(mm) Z + Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm) + Lượng chạy dao: Tra bảng 5-11 (Sổ tay cơng nghệ chế tạo máy) ta có: S = 0,1 (mm/vòng) + Tốc độ cắt: V Cv kv T t x S y m Trong đó: T – Trị số trung bình tuổi bền gia công T = 40 Cv – Hệ số điều chỉnh, tra bảng 5-17(STCNCTM) ta có: Cv = 328, x = 0,12, y = 0,5, m = 0,28 Hệ số: kv knv kmv kuv Trong đó: kmv– Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công, tra bảng (5-4): kmv = kuv– Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt, tra bảng (5-6): kuv =1 knv– Hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt, tra bảng(5-31): klv = 0,9 Do đó: kv = 0,9.1.1 = 0,9 328 Vậy: V 0,28 0,12 0,5 0,9 332,3(mm / ph) 40 0,1 Bước : Tiện mặt vát, THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ô TÔ TẢI 59 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 * Định vị kẹp chặt: + Chi tiết kẹp chặt kẹp chấu máy tiện * Chọn máy: + Chọn máy tiện T15K6 * Chọn dao: + Chọn dao tiện thép gió có kí hiệu P8 * Chế độ cắt: + Lượng dư gia công: Z 84 2(mm) + Độ sâu cắt : t=2 mm + Bước tiến dao : 0.1 mm/vòng Bước : Tiện cắt đứt chi tiết * Chọn dao : dao tiện thép gió có kí hiệu P8 * Chế độ cắt : + Độ sâu cắt : t= 2.5 mm + bước tiến dao : s=0.1 mm/vịng Ngun cơng : Phay rãnh khí S Bước 1: phay rãnh khí số * Chi tiết kẹp chặt nhờ đồ gá lắp ghép Như hình vẽ * Máy phay: T15K6 * Chọn dao: dao phay đĩa chế tạo thép gió có ký hiệu P8 có độ dày bề rộng rãnh khí : 2,5 mm * Chế độ cắt : + tốc độ cắt; 148 mm/ phút + chiều sâu cắt : t= 1,2 mm + bước tiến dao : 0,1 mm/vòng Bước : phay rãnh khí số * thay đổi vị trí gá đặt chi tiết nửa mặt trụ đối diện THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI 60 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 * chế độ cắt bước Nguyên công : Mài bề mặt làm việc: * Chọn máy: mài phẳn tinh đá mài hình trụ trêm máy có bàn từ quáy * Chế độ mài: + tốc độ chuyển động bàn máy: v= 40 m/phút + lượng chạy dao theo chiều sâu vòng quay bàn : s=0,005 mm Nguyên công 5: Kiểm tra chi tiết 0.01 A 0.01 A + Kiểm tra kích thước chi tiết + Độ nhám bề mặt làm mặt làm việc + Độ trụ mặt trụ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TÔ TẢI 61 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 KẾT LUẬN Đề tài thiết kế hệ thống phanh khí nén tích cực cho xe tải nhỏ đề tài lại ứng dụng thực tiễn Đây đề tài thiết thực, khơng góp phần nâng cao kiến thức nhà trường mà sở phục vụ cho trình nghiên cứu hệ thống điều khiển phanh khác, đồng thời hỗ trợ cho công tác thiết kế hệ thống phanh đại khai thác Việt Nam, đáp ứng xu hướng phát triển không ngừng công nghiệp ô tô Việt Nam Trong vài năm trở lại đây, hệ thống phanh khí nén tích cực phần thiếu xe tải Dù vấn đề với điều kiện công nghệ ô tô Việt Nam lại cần thiết Do đề tài thiết kế tính tốn hệ thống phanh khí nén tích cực cho tơ tải Phương pháp tiếp cận để giải nhiệm vụ để tài tính tốn ,thiết kế vẽ Sau vào tìm hiểu, phân tích hệ thống sử dụng xe, đề tài lựa chọn hệ thống phù hợp với xe tham khảo, đồng thời có khả hoạt động tốt nhiều loại mặt đường khác nhau, ổn định phanh, đặc biệt tiện nghi cho loại xe lắp ráp nước cho người sử dụng Với thời lượng 15 tuần để hoàn thành đề tài phần kiến thức hạn chế nên đồ án tốt nghiệp em tránh khỏi sai sót Em mong góp ý thầy hội đồng mơn để hiểu sâu đồ án em Trong thời gian thực đề tài, em xin gửi lời cảm ơn tới thầy PGS.TS Hồ Hữu Hải toàn quý thầy cô môn ôtô giúp đỡ chúng em thời gian qua THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI 62 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Omron, Catalog “Cylindrical Proximity Sensor E2A” [2] Hyundai Sevice, Chonan Technical Service Training Center, “AntiLock Brake System for Hyundai Commercial Vehicles”, năm 2010 [3] Philips Semiconductors, “Rotational Speed Sensors”, năm 1999 [4] Meritor Wabco, “Antilock Braking System for truck”, năm 2011 [5] GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn, “ Lý thuyết ô tô, máy kéo”, nhà xuất khoa học kỹ thuật, năm 2005 [6] Microchip technology, “dspic30F4011/4012 Data sheet, Highperformance, 16-bit digital signal controller”, năm 2010 [7] PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan, “Bài giảng thiết kế tính tốn ơtơ”, NXB ĐHBK Hà Nội (2007) [8] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, “Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí (tập 2)”, NXB Giáo dục (198) [9] PGS, TS Ninh Đức Tốn – TS Đỗ Trọng Hùng, “Hướng dẫn làm tập dung sai”, Nhà xuất ĐHBK Hà Nội (2000) [10] Nguyễn Khắc Trai, “Kỹ thuật chẩn đốn tơ”, NXB Giao thơng vận tải, Hà Nội 2007 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ô TÔ TẢI 63 ... xe THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TƠ TẢI 50 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 4.3 Kết cấu van chấp hành: + Cụm van chống trượt lết: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TÔ TẢI... khí nén tới khoang II, III tới bình chứa khí nén, cung cấp khí nén tới cầu trước sau Dịng khí nén cho phanh tay cung cấp từ bình khí, sơ đồ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ô TÔ TẢI... số để đưa hệ thống trở vị trí cân cấp khí nén vào B THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TÍCH CỰC CHO Ơ TÔ TẢI 18 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ – K53 Hinh 1.6: Kết cấu loại bầu phanh tích (bầu phanh kép)