BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ TRONG CÔNG NGHỆ Ô TÔ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ Ngành CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô T.
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ TRONG
CÔNG NGHỆ Ô TÔ
THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ
Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
Giảng viên hướng dẫn: ThS Lê Tấn Sang
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoàng Châu MSSV: 1911250299 LỚP: 19DOTA1Sinh viên thực hiện: Huỳnh Vĩ Đức MSSV: 1911250624 LỚP: 19DOTA1Sinh viên thực hiện: Lê Vũ Doanh Nghiệp MSSV: 1911250138 LỚP: 19DOTA1
Tp.HCM, ngày 26 tháng 08 năm 2022
Trang 2VIỆN KỸ THUẬT HUTECH Đề số: ………
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI
TÊN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ TRONG
CÔNG NGHỆ Ô TÔ NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm: 3):
Nguyễn Hoàng Châu MSSV: 1911250299 Lớp: 19DOTA1
Huỳnh Vĩ Đức MSSV: 1911250624 Lớp: 19DOTA1
Lê Vũ Doanh Nghiệp MSSV: 1911250138 Lớp: 19DOTA1
2 Tên đề tài : Thiết kế hệ thống phanh ô tô
3 Các dữ liệu ban đầu : Catalog Brembo Racing
4 Nội dung nhiệm vụ :
Tìm hiểu về chi tiết: nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, cấu tạo, nguyên lý hoạt độngcủa càng phanh
Tính toán, đo đạt thông số kỹ thuật của càng phanh
Vẽ phác thảo, vẽ các hình chiếu của càng phanh
Vẽ mô phỏng 3D càng phanh
Viết báo cáo đồ án
5 Kết quả tối thiểu phải có:
1) Bản vẽ 2D in A4 (gồm 3 hình chiếu, có chú thích chi tiết) có chữ ký của
GVHD
2) Cuốn thuyết minh đề tài in A4 (theo mẫu đính kèm, bao gồm các nội dung thựchiện và bản vẽ) có đánh giá của GVHD
3) Bảng vẽ chi tiết 3D (nếu có)
4) Bảng vẽ lắp ráp hệ thống hoặc cụm chi tiết có chú thích (nếu có)
Ngày giao đề tài: 12/07/2022 Ngày nộp báo cáo: 26/ 08 / 2022
Sinh viên thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên)
TP HCM, ngày 26 tháng 08 năm 2022.
Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)
Lê Vũ Doanh Nghiệp
Trang 3VIỆN KỸ THUẬT HUTECH
PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ
THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN
TÊN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ TRONG
CÔNG NGHỆ Ô TÔ
NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật ô tô
1 Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ
2 Giảng viên hướng dẫn: ThS Lê Tấn Sang
3 Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện đề tài (sĩ số trong nhóm: 3):
Nguyễn Hoàng Châu MSSV: 1911250299 Lớp: 19DOTA1
Huỳnh Vĩ Đức MSSV: 1911250624 Lớp: 19DOTA1
Lê Vũ Doanh Nghiệp MSSV: 1911250138 Lớp: 19DOTA1
Tuần Ngày Nội dung thực hiện Kết quả thực hiện của sinh viên
(Giảng viên hướng dẫn ghi)
1 12.07.2022
Giao đề tài, mục tiêunhiệm vụ và các yêu cầuthiết kế đồ án, các số liệuban đầu, các nội dungchính cần phải thực hiệntheo biểu mẫu chung củaViện
Lê Tấn Sang
2 12.07.2022
Tuần 1: Xây dựng mụclục đồ án, tìm hiểu cấutạo và nguyên lý hoạtđộng của bánh xe
Lê Tấn Sang
3 18.07.2022 Tuần 2: Đo đạc thông sốkỹ thuật của càng phanh
và vẽ phát họa phanh ô tô Lê Tấn Sang
Trang 4Tuần Ngày Nội dung thực hiện Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)
4 25.07.2022
Tuần 3: Tiếp tục tìm hiểuthông số nghiên cứu các thông số vẽ trên youtube
vẽ chi tiết càng phanh Lê Tấn Sang
5 01.08.2022 Tuần 4: Soạn báo cáo (
Thái độ ; Kỹ năng; ….)
Lê Tấn Sang
Trang 5Cách tính điểm:
Điểm quá trình = 0.5 x Tổng điểm tiêu chí đánh giá + 0.5 x điểm báo cáo ĐA MH
Lưu ý: Tổng điểm tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện đồ án; Điểm báo cáo bảo vệ
đồ án môn học; Điểm quá trình (Ghi theo thang điểm 10)
Họ tên sinh viên Mã số SV
Tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện
đồ án
Tổng điểm tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện đồ án (tổng 2 cột điểm 1+2) 50%
Điểm báo cáo bảo vệ
đồ án môn học (50%)
Điểm quá trình = 0.5*tổng điểm tiêu chí + 0.5*điểm báo cáo
Tính chủ động, tích cực, sáng tạo (tối đa 5 điểm)
Đáp ứng mục tiêu
đề ra (tối đa 5 điểm)
Sinh viên thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên các thành viên)
Huỳnh Vĩ Đức Nguyễn Hoàng Châu
Lê Vũ Doanh Nghiệp
TP HCM, ngày 26 tháng 08 năm 2022
Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)
Lê Tấn Sang
Trang 6LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành bài đồ án này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Th.s Lê Tấn Sang, đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình viết báo cáo đồ án.
Với mỗi chiếc xe ngày nay, với hàng loạt các chi tiết khác nhau được lắp thành
để tạo thành một chiếc xe hoàn chỉnh cần sự đo đạt kỹ lưỡng và chuẩn xác để các chitiết có thể khớp với nhau và giúp xe vận hành một cách hiệu quả nhất Điển hình nhưcác chi tiết khung gầm, xylanh – piston trong động cơ, Trong đó không thể thiếu hệthống phanh ôtô giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng và vận hành trên các loạimặt đường và thới tiết khác nhau Từ đó nhóm em quyết định thực hiện đề tài:
“THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ”
Trong quá trình làm đồ án, khó tránh khỏi sai sót, rất mong Thầy bỏ qua Đồngthời do trình độ chuyên môn cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên bài báocáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng gópThầy, để em học thêm được nhiều kinh nghiệm và sẽ hoàn thành tốt hơn các bài báocáo sắp tới
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Tấn Sang đã giúp chúng em hoànthành đồ án này, chúc thầy dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý.Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!
Trang 7MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 2
1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2
1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2
1.5 KẾT CẤU CỦA ĐỒ ÁN 2
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÀNG PHANH 3
2.1 KHÁI NIỆM VÀ NHIỆM VỤ 3
2.1.1 Khái niệm 3
2.1.2 Nhiệm vụ 4
2.1.3 Phân loại 4
2.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BÁNH XE CÀNG PHANH 4
2.2.1 Ngàm phanh 4
2.2.2 Má phanh 5
2.2.1.1 Cấu tạo : 5
2.2.1.2 Nguyên lý hoạt động : 7
2.3.3 Piston 8
2.3.3.1 Cấu tạo : 8
2.3.3.2 Nguyên lý hoạt động : 8
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG 9
3.1 TÍNH TOÁN THÔNG SỐ KỸ THUẬT ( của đối tượng thiết kế ) 9
3.2 PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG CỤ THIẾT KẾ 9
3.3 Kết quả tính toán, thiết kế 13
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 18
4.1 KẾT LUẬN 18
4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 18
Trang 8MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.2 : Càng phanh và đĩa phanh trên ô tô 1
Hình 2.1 : Cấu tạo của càng phanh 3
Hình 2.2 : Má Phanh hữu cơ 5
Hình 2.3 : Má phanh bán kim loại 6
Hình 2.4 : Má phanh bằng gốm 6
Hình 2.5 : Nguyên lí hoạt động của má phanh 7
Hình 2.6 : Cấu tạo của Piston 8
Hình 3.2 : Bản vẽ lắp ghép vào xe 9
Hình 3.3 : Tổng quan càng phanh 10
Hình 3.4 : Chi tiết cụ thể của càng phanh 10
Hình 3.5 : Các chi tiết ẩn như đường dầu, khe lắp shim piston 10
Hình 3.6 : Càng phanh đã qua chỉnh sửa, hoàn thiện 11
Hình 3.7 : Các chi tiết phụ tùng 11
Hình 3.8 : Đĩa phanh trên ô tô 11
Hình 3.9 : Càng phanh khi được lắp chi tiết 12
Hình 3.10 : Vị trí càng phanh trên đĩa phanh 12
Hình 3.11 : Bảng vẽ càng phanh 13
Hình 3.12 : Hình chiếu đứng của càng phanh 13
Hình 3.13 : Hình chiếu cạnh của càng phanh 14
Hình 3.14 : Hình chiếu bằng của càng phanh 15
Hình 3.15 : Bản vẽ phụ kiện của càng phanh 15
Hình 3.16 : Bản vẽ chi tiết bố thắng 15
Hình 3.17 : Bản vẽ chi tiết của piston càng phanh (tỉ lệ 1:2 đối với bản vẽ parts) (Kết quả tổng diện tích piston là 53.09cm^2) 16
Hình 3.18 : Bản vẽ chi tiết shim piston 16
Hình 3.19 : Bản vẽ chi tiết chốt giữ bố thắng 17
Trang 9Hình 1.1 : Hệ thống phanh trên ô tô
- Nhờ có hệ thống phanh mà người điều khiển có thể giảm tốc độ phương tiện,tránh những trường hợp khẩn cấp khi có nguy cơ va quẹt vào các phương tiện khác.Hoặc tránh được những trường hợp xấu xảy ra Vì vậy phanh có vai trò rất quan trọngtrên xe oto
Hình 1.2 : Càng phanh và đĩa phanh trên ô tô
- Vì vậy nhóm quyết định sẽ trình bày về càng phanh trên oto Do không đủ khảnăng để làm cả hệ thống phanh và do dễ tìm kiếm tài liệu trên internet, thông số kỹthuật, giúp nhóm có thể vẽ trình bày trên máy tính
Trang 101.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
-Biết được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của càng phanh
-Biết cách đo đạc, đọc thông số cơ bản của càng phanh
-Biết cách biểu diễn thông số trên hình chiếu đứng,cạnh, bằng, 2D, 3D của càng phanh
-Cách thiết kế mô phỏng càng phanh trên phần mềm solidwords
1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI
- Tìm hiểu về chi tiết: nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, cấu tạo, nguyên lý hoạt động
của càng phanh
- Tính toán, đo đạt thông số kỹ thuật của càng phanh
- Vẽ phác thảo, vẽ các hình chiếu của càng phanh
- Vẽ mô phỏng 3D càng phanh
- Viết báo cáo đồ án
1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phương pháp tìm kiếm tài liệu trên internet hay thực tiễn, sách vở.
- CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
- CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÀNG PHANH
- CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÀNG PHANH
- CHƯƠNG 4: TỔNG KẾT
Trang 11CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÀNG PHANH
2.1 KHÁI NIỆM VÀ NHIỆM VỤ
2.1.1.Khái niệm
- Càng phanh là một bộ phận được lắp vào xe bằng một giá đỡ để nó tạo khung cho
rôto Nó trông và hoạt động giống như một cái kẹp c
Hình 2.1 : Cấu tạo của càng phanh
Chú thích :
+ Bleed screw : ốc – vít xả dầu
+ Brake caliper pin : chốt càng phanh
+ A : Piston càng phanh + A-B : Caliper kit : Ron piston
Trang 12+ Anti Rattle Clip : Miếng nhíp chống rung
+ C : Brake Pad set : Má phanh
2.1.2 Nhiệm vụ
- Khi chúng ta nhấn bàn đạp phanh, chất lỏng được đẩy vào xi lanh và các pít-tông
trong ngàm phanh, đẩy má phanh ép vào đĩa tạo ra lực hãm xe Điều này đẩy mặt của
má phanh về phía bề mặt của đĩa phanh, khiến kẹp trên rôto quay
2.1.3 Phân loại
- Càng phanh trượt : là loại càng phanh chỉ được bố trí vị trí piston chỉ ở một bênmặt đĩa Trên khung loại càng phanh này sẽ được bố trí một rãnh trượt để một bên máphanh ép vào đĩa phanh trước rồi mới kéo má phanh còn lại ép vào thành đĩa
- Càng phanh cố định : là loại càng phanh được bố trí vị trí piston ở cả hai bên mặt
đĩa phanh Khi phanh, cả hai bên sẽ ép má phanh vào đĩa cùng một lúc tạo ra lựcphanh lớn và đều Loại này có số piston luôn là số chẵn phù hợp cho việc bố trí đều 2bên
2.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BÁNH XE CÀNG PHANH
- Nguyên lý hoạt động của nó là làm chậm các bánh xe của ô tô bằng cách tạo ra
ma sát với các trục quay của phanh Kẹp phanh khớp giống như một cái kẹp trên rôtocủa bánh xe để ngăn bánh xe quay khi bạn đạp phanh
- So sánh về các loại càng phanh :
Bảng 2.1 Bảng so sánh các loại ngàm phanh
Lực Phanh Đều và lớn hơnloại trượt Chỉ ép từ một
bên nên khó đều
Trang 13như cố đinh
Khối lượng Nặng do nhiềupiston hơn piston chỉ bố tríNhẹ hơn do số
một bênThể tích càng phanh Lớn, cồng kềnhchiếm diện tích Nhỏ gọn, tiệndụng
Bảo dưỡng nhiều chi tiếtKhó hơn do
Dễ hơn, phần lớnchỉ bảo dưỡngchi tiết trượtChi phí sản xuất và giá thành Giá thành cao Giá thành thấp
má phanh
Tùy vào tìnhtrạng của chi tiếttrượt
Hiệu năng Rất tốt, phù hợpcho những xe
performance
Đủ dùng với xegia đình vàkhông yêu cầuhiệu năng cao
2.2.2 Má phanh
2.2.1.1 Cấu tạo :
- Bao gồm :
+ Má phanh hữu cơ:
Hình 2.2 : Má Phanh hữu cơ
Trang 14- Những má phanh loại này có chứa từ 10 – 30% kim loại, song phần còn lại củavật liệu ma sát được làm từ các loại sợi có nguồn gốc thực vật, các loại nhựa nhiệt độcao và những vật liệu khác Tùy theo tỷ lệ kim loại mà những má phanh này có thểchứa Kevlar, các bon, cao su và thậm chí thủy tinh trong đó
- Do đó làm cho nó hầu như không gây ra tiếng ồn khi ma sát với đĩa xe, ít gây rabụi bẩn Ngoài ra với độ mềm của má phanh hữu cơ, giúp nó hoạt động tốt trong điềukiện nhiệt độ thấp và ít gây hao mòn cho đĩa phanh, nhưng bù lại thì má phanh hữu cơ
sẽ nhanh hao mòn hơn so với các loại má phanh khác
- Với đặc tính của má phanh hữu cơ khiến nó phù hợp với sử dụng xe máy với tốc
độ vừa phải, di chuyển trong thành phố
+ Má phanh bán kim loại :
Hình 2.3 : Má phanh bán kim loại
- Loại vật liệu ma sát của má phanh thứ hai có tên gọi “bán kim loại” bởi 30 – 65%trọng lượng của chúng là kim loại Người ta sử dụng rất nhiều loại kim loại khác nhau
từ đồng, sắt tới thép để chế tạo loại má phanh này Phần còn lại của bề mặt ma sátđược làm bằng các chất độn, chất tùy chỉnh và nhiều loại vật chất khác cần thiết đểnâng cao hiệu suất và độ bền của má phanh
+ Má phanh bằng gốm :
Hình 2.4 : Má phanh bằng gốm
- Má phanh bằng gốm có chứa tỷ lệ gốm lớn tương tự như một món đồ gốm đượcsản xuất tại lò và được kết hợp với các sợi đồng (hay kim loại khác) Sau đó, việc phatrộn các vật liệu này sẽ đem lại hiệu suất lớn hơn và êm hơn so với các loại má phanhkhác
Trang 15- Ngoài ra nhược điểm của má phanh gốm Carbon đó là việc giảm sút hiệu năng ởđiều kiện thời tiết lạnh so với má phanh bán kim loại Và quan trọng nữa là giá nó sẽđắt hơn, nó ưu tiên phải sử dụng kèm với đĩa gốm carbon có giá thành cũng rất cao,không rẻ như đĩa bằng thép hiện nay
2.2.1.2 Nguyên lý hoạt động :
- Nguyên lý hoạt động của nó là khi người lái khi đạp vào bàn đạp phanh sẽ kíchhoạt bộ tăng áp chân không làm tăng áp suất dầu trong xi lanh chủ từ đó tăng áp suấtvào hệ thống dẫn truyền tới các đường ống dầu tới các vị trí bánh xe, đẩy piston vàtấm má phanh ép vào đĩa phanh, tạo nên lực ma sát làm cho đĩa phanh liên kết vớimoay-er khiến bánh xe giảm dần tốc độ quay hoặc dừng lại theo yêu cầu của người lái
Hình 2.5 : Nguyên lí hoạt động của má phanh
*Chú thích :
+ Brake Pedal : Bàn đạp phanh
+ Brake Booster : Bộ tăng áp chân không
+ Brake Master Cylinder : Xi lanh chủ
+ Disc : Đĩa phanh
Trang 16+ Ron thủy lực piston.
+ Ron chắn bụi piston
Hình 2.6 : Cấu tạo của Piston
Trang 17CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG
3.1 TÍNH TOÁN THÔNG SỐ KỸ THUẬT ( của đối tượng thiết kế ).
- Tham khảo thông số càng phanh Brembo XA5.T0.03/04 và bản vẽ lắp ghép vào
xe được mô tả trong “Brembo_RacingAutoCatalogue 2015-2016”
- Nghiên cứu, tinh chỉnh các thông số nhưng vẫn giữ được tính hợp lý
Hình 3.1 : Thông số kỹ thuật càng phanh 4 piston XA5.T0.03/04.
Hình 3.2 : Bản vẽ lắp ghép vào xe.
- Do đây chỉ là bản vẽ lắp ghép nên thiếu quá nhiều thông số chi tiết nên nhóm đã tinh chỉnh các thông số để thuận lợi thiết kế hơn
3.2 PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG CỤ THIẾT KẾ
- Sử dụng phần mềm thiết kế SOLIDWORKS 3D rồi xuất sang bản vẽ 2D ra các hình chiếu
Trang 18Hình 3.4 : Chi tiết cụ thể của càng phanh.
+ Vẽ các chi tiết ẩn bên trong (đường dầu, khe lắp shim piston)
Hình 3.5 : Các chi tiết ẩn như đường dầu, khe lắp shim piston.
Trang 19+ Chỉnh sửa, cải tiến và hoàn thiện thiết kế
Hình 3.6 : Càng phanh đã qua chỉnh sửa, hoàn thiện.
+ Thiết kế các chi tiết phụ tùng của càng phanh
Hình 3.7 : Các chi tiết phụ tùng.
+ Thiết kế mô phỏng đĩa phanh 355x28mm
Hình 3.8 : Đĩa phanh trên ô tô.
Trang 20+ Tạo mô phỏng lắp ráp tất các chi tiết
Hình 3.9 : Càng phanh khi được lắp chi tiết.
+ Mô phỏng vị trí càng phanh trên đĩa phanh
Hình 3.10 : Vị trí càng phanh trên đĩa phanh.
Trang 213.3 Kết quả tính toán, thiết kế.
- Từ thiết kế mô phỏng 3D xuất sang bản vẽ 2D (Tỉ lệ 1:3
)
+ Bản vẽ càng phanh
Hình 3.11 : Bảng vẽ càng phanh.
<> Hình chiếu đứng (được đo thông số như thiết kế 3.1).
Hình 3.12 : Hình chiếu đứng của càng phanh.
Trang 22<> Hình chiếu cạnh (được đo thông số như bản vẽ lắp ghép 3.2).
Hình 3.13 : Hình chiếu cạnh của càng phanh.
*Mặt cắt đến tâm vị trí bắt ốc cố định vào Adapter vì khi lắp ghép rất quan trọng kích
thước từ vị trí bắt ốc đến vị trí tâm độ dày đĩa phanh
<> Hình chiếu bằng (được đo thông số như bản vẽ lắp ghép 3.2).
Trang 23Hình 3.14 : Hình chiếu bằng của càng phanh.
+ Bản vẽ các chi tiết phụ tùng càng phanh
Hình 3.15 : Bản vẽ phụ kiện của càng phanh
<> Chi tiết bố thắng
Hình 3.16 : Bản vẽ chi tiết bố thắng