Bài giảng Thiết kế ô tô - Chương 6: Thiết kế hệ thống phanh (Phần 2) - Nguyễn Lê Duy Khải

Nội dung text: Bài giảng Thiết kế ô tô - Chương 6: Thiết kế hệ thống phanh (Phần 2) - Nguyễn Lê Duy Khải

1. 3b. Dẫn động phanh khớ nộn + Trạng thái cha phanh, cốc ép 6 bị lò xo 10 thông qua màng 9 và đế van xả đẩy sang vị trí tận cùng bên trái. Khi này van nạp 14 đợc lò xo 12 giữ ở trạng thái tì vào đế van nạp 15 nên cửa van nạp đóng. Khí nén từ bình chứa tới cửa C của van và thờng trực tại đó. + Khi phanh, đòn kéo 1 sẽ tác dụng làm đòn quay 4 quay quanh tâm, một đầu tác dụng lên cốc ép 6 đẩy nó sang bên phải. Cốc ép đẩy tiếp đế van xả 8 nén lò xo 10 để dịch chuyển sang phải, khi đế van xả tiếp xúc với van xả 11 thì cửa xả đóng lại. Nếu tiếp tục đạp phanh cốc ép sẽ đẩy tiếp làm van nạp 14 tách khỏi đế van nạp 15 và cửa van nạp mở ra. Lúc này khí nén từ cửa C qua van nạp đến cửa A theo đờng ống dẫn đến các bầu phanh để thực hiện phanh bánh xe. + Khi thôi phanh, đòn kéo 1 đợc lò xo hồi vị trả về vị trí ban đầu. Do đó cốc ép 6 và đế van xả 8 cũng dịch chuyển sang trái dới tác dụng của lò xo hồi vị 10. Khi van nạp 14 tiếp xúc với đế 15 thì cửa nạp đóng lại ngắt dòng khí nén. Sau đó đến lợt van xả mở ra, khí nén từ bầu phanh theo cửa A qua cửa van xả, qua lỗ ở đế van xả để xả ra ngoài qua lới chắn 17. 61
2. VAN PHAÂN PHOÁI DAÃN ẹOÄNG HAI DOỉNG 63
3. 3b. Dẫn động phanh khớ nộn Cấu tạo bầu phanh kộp 65
4. 3b. Dẫn động thủy khớ kết hợp Van phanh Bình khí Xả ra ngoài Bình chứa dầu Xi lanh Bình chứa Máy nén khí chính dầu Xi lanh bánh Xi lanh bánh xe Trống xe Trống phanh phanh Xi lanh chính Đờng khí Guốc Guốc phanh Đờng dầu phanh Bánh xe trớc Bánh xe sau 67
5. 4. Thiết kế bố trớ chung HTP Chủ yếu là tớnh cỏc thụng số cơ bản. Việc thiết kế bố trớ chung đơn giản. Thụng số cơ bản là momen phanh M’p1, M”p1, M’p2, M”p2. Do giỏ trị đối xứng nờn chỉ tớnh cho một bỏnh xe trờn mỗi cầu. Lập sơ đồ tổng quỏt khi phanh: Khi phanh, bỏ qua lực cản giú P, lực cản lăn Pf, khi đú jmax = g. 69
6. 5. Thiết kế kỹ thuật HTP a. Cơ cấu phanh đĩa Thụng số cơ bản: rng, rtr, gúc ụm tấm ma sỏt. Tớnh toỏn đơn giản, giống thiết kế ly hợp ma sỏt hai đĩa: M p PP1 2 2rms  Kiểm tra bền tấm ma sỏt: ỏp suất riờng p = P1/Fms [p] Kiểm tra nhiệt của cơ cấu phanh: Xột trong quỏ trỡnh phanh ngặt, đĩa phanh là khối lượng thu nhiệt. Tớnh cụng và nhiệt sinh ra trong 5 lần phanh liờn tiếp. 71
7. 5. Thiết kế kỹ thuật HTP b. Cơ cấu phanh guốc Cả ba loại đều cú đặc điểm chung là mặt tiếp xỳc của mỏ phanh là cong tớnh toỏn giống nhau. + Sự phõn bố ỏp lực lờn mỏ phanh: khụng biết được quy luật phõn bố, phải đặt ra giả thiết (phõn bố đều, phõn bố quy luật hỡnh sin). + Tớnh toỏn cỏc lực đặt lờn mỏ phanh P, R, U. + Xỏc định hỡnh dạng, vị trớ, bề rộng mỏ phanh , gúc ụm mỏ phanh, (xem SGK) 73
8. 5.1. Tớnh chọn cỏc thụng số cơ bản của phanh 5.1.1 Moment phanh cần sinh ra ở cỏc cơ cấu phanh Trong G- ng ng ụtụ khi y i (N) L- u i cơ a ụtụ (m) a- ng ch ng tõm xe i tõm u c (m) b- ng ch ng tõm xe i tõm u sau (m) hg- u cao ng tõm xe (m) φ’- hệ số đặc trưng cường độ phanh 2 JmaxGia c m n c i khi phanh (m/s ) g-Gia c ng ng (m/s2) φ- m a nh xe i t ng rbx- n nh m c trung nh a nh xe 75
9. 5.1. Tớnh chọn cỏc thụng số cơ bản của phanh 5.1.3 Xỏc định hệ số ma sỏt μ Hệ số ma sỏt μ : Phụ thuộc vào - Vật liệu bề mặt ma sỏt . - Tỡnh trạng bề mặt ma sỏt. - Nhiệt độ và ỏp suất trờn bề mặt ma sỏt . Ma sỏt giữa amian và gang: μ = 0.3 - 0.35 Ma sỏt giữa thộp và thộp : μ = 0.18 – 0.2 Ma sỏt giữa kim loại gốm và thộp:μ =0.35- 0.4 Thường dựng amian với gang Khi tớnh toỏn ta thường chọn μ= 0.25 – 0.3 77
10. 5.1. Tớnh chọn cỏc thụng số cơ bản của phanh 5.1.5 Xỏc định lực cần thiết tỏc dụng lờn guốc phanh -Mục đớch: để đảm bảo cho tổng moment phanh sinh ra ở cơ cấu phanh bằng tổng moment phanh tớnh toỏn 79
11. 5.1. Tớnh chọn cỏc thụng số cơ bản của phanh 5.1.5 Xỏc định lực cần thiết tỏc dụng lờn mỏ phanh 81
12. 5.1. Tớnh chọn cỏc thụng số cơ bản của phanh 5.1.5 Xỏc định lực cần thiết tỏc dụng lờn mỏ phanh Phương phỏp họa đồ Bỏn kớnh r0 Tổng hợp lực Xỏc định tỉ số R1/R2 dựa vào đa giỏc lực 83
13. 5.1. Tớnh chọn cỏc thụng số cơ bản của phanh 5.1.5 Xỏc định lực cần thiết tỏc dụng lờn mỏ phanh Phương phỏp giải tớch Đối với guốc phanh trước Đối với guốc phanh sau 85
14. 5.1. Tớnh chọn cỏc thụng số cơ bản của phanh 5.1.5 Xỏc định lực cần thiết tỏc dụng lờn mỏ phanh Đối với guốc phanh trước Đối với guốc phanh sau 87
15. 5.2. Kiểm tra thụng số bố trớ chung 5.2.1 Cụng ma sỏt riờng Xỏc định trờn cơ sở mỏ phanh thu toàn bộ động năng của ụ tụ chạy với tốc độ trước khi phanh G _ ng ng n a ụ tụ khi y i(kN) v0 _ c a ụ tụ khi t u phanh (m/s) g _ gia c ng ng(g=9,81m/s2) FΣ _ n ch n a phanh t c cơ u phanh a ụ tụ(m2) cụng ma t riờng m trong i n ễ tụ vận i 3000-7000 kNm/m2 ễ tụ du ch 4000 – 15000 kNm/m2 89
16. 5.2. Kiểm tra thụng số bố trớ chung 5.2.2 Kiểm tra nhiệt Khi phanh t i gian n Sự tăng nhiệt độ của trống phanh với tốc độ của ụ tụ v1=8,33(m/s) cho tới khi ụ tụ dừng hẳn (v2=0) khụng được quỏ 150K Nhận xột - Sự tăng nhiệt độ của trống phanh ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của quỏ trỡnh phanh - Để đảm bảo điều kiện làm việc bỡnh thường của cơ cấu phanh và để mỏ phanh ớt mũn cần đảm bảo tỏa nhiệt tốt + Tăng diện tớch lỏm mỏt của trống phanh bằng cỏc gõn tản nhiệt + Khi xuống cỏc dốc dài để đảm bảo cho cỏc mỏ phanh khụng bị nung núng quỏ mức nờn dựng kết hợp phanh động cơ và phanh khớ thải 91
17. 5.2. Kiểm tra thụng số bố trớ chung 5.2.4 Tớnh ờm dịu và ổn định của phanh A.Hiện tượng tự siết (tớnh ờm dịu) Hiện tượng tự siết xảy ra khi moment phanh Mp tiến tới vụ cựng Guốc phanh thường Guốc phanh trước Hiện tượng tự siết khi 93
18. 5.2. Kiểm tra thụng số bố trớ chung 5.2.4 Tớnh ờm dịu và ổn định của phanh Guốc phanh tự cường húa Đối với guốc phanh trước Đối với guốc phanh sau 95
19. 5. Thiết kế kỹ thuật HTP c. Thiết kế kết cấu và tớnh bền Phương phỏp thường dựng là chọn trước kết cấu rồi kiểm tra bền. Liờn kết giữa tấm ma sỏt vào guốc (đĩa) phanh: + Tỏn bằng đinh tỏn: đơn giản, dễ thỏo lắp, nhưng chiều dày làm việc tấm ma sỏt bị hạn chế cho Mp lớn, tải lớn. + Dỏn: chiều dày làm việc tấm ma sỏt lớn nhưng khú thỏo ra cho Mp nhỏ. Tang trống, đĩa phanh: chọn theo khối lượng (khối lượng thu nhiệt thỏa món kiểm tra nhiệt). Với cơ cấu phanh guốc, tang trống là thu nhiệt, guốc khụng thu nhiệt. Đĩa phanh cú xẻ rónh để thoỏt nhiệt. 97
20. 5. Thiết kế kỹ thuật HTP a. Thiết kế dẫn động phanh thủy lực: Cỏc thụng số cơ bản: hành trỡnh làm việc của xy lanh chớnh H, xy lanh cụng tỏc h, đường kớnh xy lanh chớnh D, xy lanh cụng tỏc d, lực bàn đạp Pbđ, hành trỡnh bàn đạp Pbđ. Cú Mp, tớnh được: P tớnh toỏn dẫn động phanh, R tớnh tang trống, mỏ phanh, U tớnh bền cho chốt. Bài toỏn: Tỡm Pbđ, Sbđ. Biết ỏp suất cụng tỏc p = 80 ~ 120 kG/cm2 tớnh được đường kớnh xy lanh cụng tỏc d để thoả món lực phanh: d 2 P p p 4 99
21. 5. Thiết kế kỹ thuật HTP a. Thiết kế dẫn động phanh khớ nộn: Yờu cầu: mỏy nộn phải cung cấp đủ lưu lượng khớ trong một khoảng thời gian cho trước (phanh 10 lần liờn tục). Bỡnh chứa phải đủ bền, đủ lớn. Khi cú rơmoúc, rơmoúc phải được phanh trước đầu kộo. Khi nhả phanh, đầu kộo phải được nhả trước rơmoúc. Lực phanh: P = pkn x Sbauphanh Áp suất khớ nộn pkn = 5 ~ 6 kg/cm2 tớnh ra S, chọn bầu phanh. Khi mỏy nộn bị hư, bỡnh chứa phải bảo đảm chứa khớ đủ cho 10 lần phanh tiếp cần tớnh thể tớch bỡnh. Áp suất tối đa trong bỡnh khi nạp đầy pmax = 8 ~ 10 kg/cm2 Sau một lần phanh, ỏp suất cũn lại là p1. Thể tớch bỡnh vẫn là Vb, nhưng một phần thể tớch khớ đi đến cỏc bầu phanh: Pmax x Vb = p1(Vb+ Vphanh) = p (V + 2V ) , . 2 b phanh 101
22. 6. Bộ điều hũa lực phanh Cơ cấu này tạo ra lực phanh thớch hợp để rỳt ngắn quóng đường phanh bằng cỏch tiến gần đến sự phõn phối lực phanh lý tưởng giữa bỏnh sau và bỏnh trước để trỏnh cho cỏc bỏnh sau khụng bị hóm sớm trong khi phanh khẩn cấp. 103
23. 6. Bộ điều hũa lực phanh 105
24. 6. Bộ điều hũa lực phanh 107
25. 6. Bộ điều hũa lực phanh 109
26. 6. Bộ điều hũa lực phanh Sơ đồ bố trớ bộ điều hũa lực phanh Đặc tớnh bộ điều hũa lực phanh 111