thiết kế hệ thống phanh khí cho xe tải 5 tấn dựa trên cơ sở là xe zil-130

Cơ cấu phanh guốc gồm có trống phanh 3 quay cùng với các bánh xe, cácguốc phanh 1 lắp với phần không quay là mâm phanh, trên guốc có lắp các máphanh 2, một đầu của guốc phanh quay quanh

Mục lục

Lời nói đầu……….3

Chơng 1: Tổng quan về hệ thống phanh……… 5

1.1 Công dụng……… 5

1.2 Phân loại hệ thống phanh………5

1.3 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống phanh……… 18

Chơng 2: Thiết kế tính toán hệ thống phanh……… 19

2.1 Phân tích hệ thống phanh……… 19

2.2 Thiết kế cơ cấu phanh………21

2.2.1 Phân tích lựa chọn phơng án………21

2.2.2 Tính toán cơ cấu phanh……… 22

2.2.2.1 Xác định mômen phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh……… 22

2.2.2.2 Xác định điểm đặt lực……….24

2.2.2.3 Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phơng pháp hoạ đồ……….26

2.2.2.4 Kiểm tra hiện tợng tự xiết khi phanh………29

2.2.2.5 Xác định kích thớc má phanh……… 30

2.2.3 Tính bền một số chi tiết……….34

2.2.3.1 Tính bền trống phanh ……….34

2.2.3.2 Tính bền chốt phanh ……… 35

2.2.3.3 Tính bền lò xo hồi vị……… 35

2.2.3.4 Tính bền guốc phanh……… 37

2.3 Thiết kế dẫn động phanh……… 45

2.3.1 Phân tích lựa chọn phơng án……… 45

2.3.2 Mô tả kết cấu của hệ thống phanh………46

2.3.3 Tính toán dẫn động phanh………54

2.3.3.1 Tính toán máy nén khí……… 54

2.3.3.2 Van phân phối ………57

1 Sơ đồ nguyên lý làm việc của van phân phối……… 57

2 Tính toán van phân phối ……… 59

2.3.3.3 Tính toán bầu phanh……… 63

A kết cấu bầu phanh các bánh xe trớc……… 63

B Kết cấu bầu phanh các bánh xe cầu sau……… 65

B1 cấu tạo, nguyên lý làm việc……… 65

B2 Tính đờng kính màng cao su bát phanh sau……….67

B3 Tính toán bình tích năng……… 68

2.3.4 Tính bền đờng ống dẫn động phanh……… 72

Chơng 3:Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết……… 73

1 Phân tích kết cấu……… 73

2 Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết……… … 74

Chơng 4: Những hỏng hóc, cách khắc phục và những công việc bảo dỡng hệ thống phanh……….81

1 Những h hỏng và cách khắc phục hệ thống phanh………81

2 Những công việc bảo dỡng chính……… 82

Chơng 5: Kết luận chung……… 84

lời nói đầu

Sự phát triển lớn mạnh của tất cả các ngành kinh tế quốc dân đòi hỏi cần chuyên chở khối lợng lớn hàng hoá và hành khách Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ôtô trở thành một trong những phơng tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hoá và hánh khách, đồng thời ôtô đã trở thành phơng tiện giao thông t nhân ở các nớc có nền kinh tế phát triển Hiện nay ở nớc ta số lợng ôtô t nhân cũng đang phát triển cùng với sự tăng trởng của nền kinh tế, mật độ xe trên đờng ngày càng cao

Do mật độ ôtô trên đờng ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càng cao cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đờng là vấn đề cấp thiết hàng đầu luôn cần phải quan tâm ở nớc ta những năm gần đây số vụ tai nạn và số ngời chết

do tai nạn là rất lớn Theo thống kê của các nớc thì trong tai nạn giao thông đ-ờng bộ 60-70% do con ngời gây ra, 10-15% do h hỏng máy móc, trục trặc về

kỹ thuật và 20-30% do đờng xá xấu Trong nguyên nhân h hỏng do máy móc,

trục trặc về kỹ thuật thì tỷ lệ tai nạn do các cụm của ôtô gây nên đợc thống kê

nh sau: phanh chân 52,2-74,4%, phanh tay 4,9-16,1%, lái 4,9-19,2%, chiếusáng 2,3-8,7%, bánh xe 2,5-10%, các h hỏng khác 2-18,2%

Từ các số liệu nêu trên thấy rằng, tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớnnhất trong các tai nạn do kỹ thuật gây nên Chính vì thế mà hiện nay hệ thốngphanh ngày càng đợc cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệthống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ

Đề tài tốt nghiệp em đợc giao là “thiết kế hệ thống phanh khí cho xe tải 5 tấndựa trên cơ sở là xe Zil-130”

Công việc thiết kế hệ thống phanh bao gồm các phần sau

- Phân tích hệ thống phanh

- Lựa chọn phơng án thiết kế cơ cấu phanh và dẫn động phanh nhằm đạt hiệuquả phanh cao nhất trong mọi điều kiện hoạt động của xe

- Thiết kế các cụm chi tiết trong hệ thống phanh một cách phù hợp

Qua thời gian gần 4 tháng với sự giúp đỡ tận tình của thầy Đỗ Tiến Minh và các thầy trong bộ môn Ôtô em đã hoàn thành nội dung đồ án đợc giao Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên đồ án của em sẽ không tránh khỏi những thiếu xót Em rất mong sự chỉ bảo của các thầy để đề tài tốt nghiệp đợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn

- Hệ thống phanh dừng (phanh tay)

- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ)

1.2.2 Phân loại theo cơ cấu phanh

1.2.2.1 Cơ cấu phanh guốc

1- Guốc phanh 5- Xi lanh lực

2- Má phanh 6- Cam

3- Tang trống 7- Đòn dẫn động cam

4- Chốt phanh 8- Bầu phanh

Cơ cấu phanh guốc gồm có trống phanh 3 quay cùng với các bánh xe, cácguốc phanh 1 lắp với phần không quay là mâm phanh, trên guốc có lắp các máphanh 2, một đầu của guốc phanh quay quanh chốt tựa 4, đầu còn lại tỳ vàopiston của xilanh công tác 5 nếu là dẫn động thuỷ lực, hoặc là cam ép 6 nếu làdẫn động khí nén Trong trờng hợp dẫn động thuỷ lực áp suất chất lỏng trongxilanh tác dụng lên các piston và đẩy các guốc phanh ép vào tang trống thựchiện quá trình phanh Đối với dẫn động khí nén, áp suất khí tạo nên lực trên ty

đẩy và thông qua đòn dẫn động 7 làm quay cam 6 đẩy các guốc phanh ép vàotang trống

Trên thc tế, cấu tạo của cơ cấu phanh có thể khác nhau ở cách bố trí các guốcphanh, chẳng hạn đối với dẫn động thuỷ lực các guốc phanh có thể đợc điềukhiển bằng một xi lanh độc lập đặt đối xứng với nhau qua tâm của cơ cấuphanh, các guốc phanh có thể đợc bố trí nh hình trên nhng không có tâm quay

cố định mà đầu dới của chúng đợc nối với nhau bởi một thanh liên động Khe

hở giữa các guốc phanh đợc điều chỉnh thờng xuyên trong quá trình sử dụng.Các cơ cấu điều chỉnh sử dụng hiện nay rất phong phú, trong đó có các phơngpháp điều chỉnh tự động

* Ưu điểm:

- Mô men phanh lớn do diện tích tiếp xúc giữa má phanh và trống phanh lớn

- Giá thành rẻ

- Cơ cấu phanh đợc che kín trong quá trình làm việc

- Phanh guốc không nguy hiểm khi phanh gấp do áp suất phanh không lớn

- Má phanh lâu mòn hơn so với phanh đĩa

* Sơ đồ các dạng cơ cấu phanh tang trống

- Cơ cấu phanh đối xứng qua trục nghĩa là hai guốc phanh bố trí đối xứng qua

đờng trục thẳng đứng

Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này bao gồm một mâm phanh đợc bắt cố

định trên dầm cầu Trên mâm phanh có lắp hai chốt cố định để lắp ráp đầu dới

của hai guốc phanh Hai chốt cố định này có thể có bố trí bạc lệch tâm để điềuchỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh phía dới Đầu trên của hai guốcphanh đợc lò xo guốc phanh kéo vào ép sát với cam ép hoặc với piston xilanh.Khe hở phía trên của má phanh và trống phanh đợc điều chỉnh bằng trục cam

ép hoặc bằng hai cam lệch tâm

Trên hai guốc phanh có tán các tấm ma sát Các tấm này có thể dài liên tụchoặc phân thành một số đoạn

- Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm

Đợc thể hiện trên mâm phanh cũng bố trí guốc phanh, hai xilanh bánh xe,hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng nhau qua tâm Mỗiguốc phanh đợc lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạc lệchtâm để điều chỉnh khe hở phía dới của má phanh và trống phanh Một phía củaguốc phanh luôn tì vào piston của xi lanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh Khe

hở phía trên giữa má phanh và trống phanh đợc điều chỉnh bởi cơ cấu tự động

điều chỉnh khe hở lắp trong piston của xilanh bánh xe Cơ cấu phanh đối xứngqua tâm thờng có dẫn động bằng thuỷ lực và đợc bố trí ở cầu trớc của ôtô dulịch hoặc ôtô tải nhỏ Bố trí sao cho khi ôtô chuyển động tiến thì cả hai guốcphanh đều là guốc xiết còn khi lùi lại trở thành hai guốc nhả Nh vậy hiệu quảphanh khi tiến thì lớn còn khi lùi thì nhỏ tuy nhiên thời gian lùi ôtô rất ít vàtốc độ rất chậm nên không cần lực phanh hay mômen phanh lớn

Hình 1.3 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm

1 ống nối; 2 vít xả khí; 3 xi lanh bánh xe; 4 má phanh;

5 phớt làm kín; 6 pittông; 7 lò xo guốc phanh; 8 tấm chặn;

9 chốt guốc phanh; 10 mâm phanh.

- Cơ cấu phanh loại bơi

Hai guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố định mà cả hai đều tựatrên hai xilanh công tác chung, loại này có lực phanh lớn, vì lực ép từ dầu có

áp suất đẩy cả hai đầu ép sát vào tang trống Tuy nhiên do sử dụng hai xi lanhcông tác và piston có khả năng tự dịch chuyển nên piston này có thể ảnh hởngpiston kia Kết cấu phanh dễ gây nên giá tri mômen phanh thay đổi, ảnh hởngxấu đến chất lợng chuyển động của xe khi phanh

- Cơ cấu phanh tự cờng hoá

Cơ cấu phanh guốc tự cờng hóa có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốcphanh thứ nhất sẽ tăng cờng lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai

Có hai loại cơ cấu phanh tự cờng hóa: cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng đơn,cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng kép

- Cơ cấu phanh tự cờng hoá tác dụng đơn

Cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh đợcliên kết với nhau qua hai mặt tựa di trợt của một cơ cấu điều chỉnh di động

Hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một đợc tựa vào mặt tựa di trợt trên vỏ

xi lanh bánh xe còn một thì tựa vào mặt tựa di trợt của piston xi lanh bánh xe.Cơ cấu điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanhcủa cả hai guốc phanh Cơ cấu phanh loại này thờng đợc bố trí ở các bánh xetrớc của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình

- Cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng kép

Cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh đợc tựatrên hai mặt tựa di trợt của hai pittông trong một xi lanh bánh xe Cơ cấuphanh loại này đợc sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ

đến trung bình

1.2.2.2 Cơ cấu phanh đĩa

1- Đĩa phanh2- Má phanh3- Xi lanh công tác4- Giá đỡ

Phần quay của cơ cấu phanh đợcnối với đĩa 1 toàn bộ cụm phanh đ-

ợc bố trí trên gía đỡ 4 gồm các má phanh và các xilanh công tác 3, khi phanh

áp suất chất lỏng tác động lên các piston trong các xilanh công tác và đẩy máphanh 2 ép vào đĩa thực hiện quá trình phanh

Phanh đĩa thờng có cơ cấu tự điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh.Phanh đĩa đợc sử dụng chủ yếu trên các loại ôtô nhỏ và đợc dẫn động bằngthuỷ lực

* Ưu điểm:

- Cơ cấu phanh đĩa là loại hở nên thoát nhiệt tốt trong quá trình làm việc

- Trọng lợng nhỏ

- Khe hở giữa các đĩa và má phanh nhỏ (0,05 – 0,08 mm), nhờ vậy dễ dàngthực hiện điều chỉnh tự động khe hở này nhờ độ đàn hồi của vòng cao su đặt ởtrong rãnh xilanh, và vòng cao su này ép chặt lên piston Khe hở nhỏ tức hànhtrình piston nhỏ do đó tạo điều kiện để tăng tỷ số truyền của dẫn động.

- ít bị ảnh hởng khi bị nớc văng vào so với cơ cấu loại trống do áp suất trên bềmặt má phanh cao (40-50KG/cm2 khi phanh khẩn cấp, nghĩa là gấp 3-4 lầnlớn hơn so với áp suất trên mặt má phanh tang trống)

- Lực tác dụng lên cơ cấu phanh đợc cân bằng

- Các tấm ma sát của loại phanh này hao mòn nhanh hơn phanh trống

- Cơ cấu phanh đĩa không đợc cân bằng vì khi phanh sẽ sinh các lực phụ tácdụng lên ổ bi của bánh xe

* Sơ đồ các dạng phanh đĩa

- Cơ cấu phanh đĩa có giá đặt xilanh cố định gồm hai xilanh công tác đặt haibên đĩa phanh Số lợng xilanh công tác có thể là 4 đặt đối xứng nhau, hoặc 3xilanh với 2 xilanh nhỏ một bên, còn bên kia là 1 xilanh lớn

Loại này, giá đỡ đợc bắt cố định trên dầm cầu Trên giá đỡ bố trí hai xilanhbánh xe ở hai phía của đĩa phanh Trong các xilanh có piston, mà một đầu của

nó luôn tì vào các má phanh Một đờng dầu từ xilanh chính đợc dẫn đến cả haixilanh bánh xe

Khi đạp phanh, dầu từ xilanh chính qua ống dẫn đến các xilanh bánh xe đẩypiston mang các má phanh ép vào hai phía của đĩa phanh thực hiện phanhbánh xe

Khi thôi phanh dới tác dụng của lò xo hồi vị bàn đạp đợc trả về vị trí ban đầu,dầu từ xilanh bánh xễ hồi trở về vị trí ban đầu, dầu từ xilanh bánh xễ hồi trở vềxilanh chính, tách má phanh khỏi đĩa phanh kết thúc quá trình phanh

1- Piston 2- Má phanh 3- Đĩa phanh 4- Giá cố định 5- Giá bắt

- Cơ cấu phanh đĩa có giá đặt xilanh

di động bố trí một xilanh Giá xilanh

đợc di động trên các giá nhỏ dẫn ớng Khi phanh xilanh đẩy piston và má phanh vào đĩa phanh, sau đó đẩy giá

h-đặt xilanh trợt trên trục dẫn hớng để ép nốt má bên kia vào đĩa phanh

Loại này có kết cấu các tấm má phanh tự lựa đợc điều khiển bằng một xilanhlực đặt lên giá quay

1- Má phanh2- Đĩa phanh3- Piston4- Giá di động5- Giá dẫn hớng

1.2.2.3 Cơ cấu phanh

dừng

Phanh dừng đợc dùng đểdừng (đỗ xe) trên đờng dốchoặc đờng bằng Nói chung hệthống phanh này đợc sử dụng trong trờng hợp ôtô đứng yên, không di chuyểntrên các loại đờng khác nhau

Về cấu tạo phanh dừng cũng có hai bộ phận chính đó là cơ cấu phanh và dẫn

động phanh

- Cơ cấu phanh có thể bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phíasau hoặc bố trí trên trục ra của hộp số.

- Dẫn động phanh của hệ thống phanh dừng hầu hết là dẫn động cơ khí đợc bốtrí và hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và đợc điều khiển bằng tay,vì vậy còn gọi là phanh tay

1.2.3 Phân loại theo dẫn động phanh

1.2.3.1 Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí

Dẫn động cơ khí có u điểm là độ tin cậy cao, nhng lực tác dụng vào bàn

đạp lớn Nên phanh cơ khí chỉ đợc dùng trong phanh tay

Trong hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực tuỳ theo sơ đồ của mạch dẫn

động mà ngời ta chia ra dẫn động một dòng và dẫn động hai dòng

* Dẫn động một dòng nghĩa là từ đầu ra của xilanh chính chỉ có một đờng dầuduy nhất dẫn đến các xilanh bánh xe, dẫn động một dòng có kết cấu đơn giảnnhng độ an toàn không cao Vì vậy trong thực tế dẫn động phanh một dòng ít

đợc sử dụng

* Dẫn động hai dòng nghĩa là từ đầu ra của xilanh chính có hai đờng dầu độclập đến các xilanh bánh xe của ôtô Dới đây là các sơ đồ dẫn động thuỷ lực haidòng

- Một dòng dẫn động ra hai bánh xe cầu trớc, còn một dòng dẫn tới các bánh

xe cầu sau, và dẫn động chéo, một dòng dẫn động cho bánh xe trớc ở một phía

và bánh xe sau ở phía khác, còn một dòng dẫn động cho các bánh xe chéo cònlại

Hai kiểu dẫn động trên đợc dùng cho các xe con thông thờng vì kết cấu

đơn giản và giá thành hạ, ở sơ đồ dẫn động kiểu K khi một dòng bị hỏng sẽgây nên chênh lệch lực phanh ở các bánh xe của dòng còn lại làm cho ôtô cóthể bị quay trong mặt phẳng ngang

- Một dòng dẫn động cho tất cả các bánh xe ở hai cầu, còn một dòng chỉ dẫn

động cho các bánh xe cầu trớc Mỗi dòng dẫn động ba bánh xe, hai bánh xe ởcầu trớc và một bánh xe cầu sau Mỗi dòng dẫn động cho cả bốn bánh cầu trớc

và cầu sau

Ba kiểu dẫn động trên đợc dùng ở các xe có yêu cầu cao về độ tin vậy và vềchất lợng phanh Khi xảy ra h hỏng một dòng thì hiệu quả phanh giảm khôngnhiều, do đó đảm bảo đợc an toàn chuyển động

Do hai dòng hoạt động độc lập nên khi một dòng bị rò rỉ thì dòng còn lại vẫn

có tác dụng Vì vậy phanh hai dòng có độ an toàn rất cao, nên đợc sử dụngnhiều trong thực tế

1.2.3.3 Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén

Trong dẫn động bằng khí nén lực tác dụng lên bàn đạp chủ yếu dùng để

điều khiển van phân phối, còn lực tác dụng lên cơ cấu phanh do áp suất khínén tác dụng lên bầu phanh

Dẫn động khí nén có u điểm là lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ, lực phanh lớn Nhợc điểm độ nhạy kém, cồng kềnh

Dẫn động phanh bằng khí nén chỉ dùng trên các ôtô tải trung bình và tải lớn

1- Máy nén khí 4- Cơ cấu phanh

2- Bình lắng nớc và dầu 5- Bầu phanh

3- Bình chứa khí 6- Van phân phối

Máy nén khí 1 đợc dẫn động bởi động cơ bơm khí qua bình lắng nớc vàdầu 2 đến bình chứa khí nén 3 áp suất của khí nén trong bình xác định bởi áp

kế đặt trong buồng lái Khi cần phanh ngời lái tác dụng vào bàn đạp phanh,bàn đạp phanh sẽ dẫn động đòn van phân phối, lúc đó khí nén sẽ từ bình chứa

3 qua van phân phối 6 đến các bầu phanh 5 Màng của bầu phanh sẽ bị ép vàdẫn động cam phanh, do đó các má phanh đợc ép vào trống phanh để tiếnhành quá trình phanh

Trong hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén ngời ta thờng sử dụng hai loại làdẫn động một dòng và dẫn động hai dòng

* Dẫn động một dòng: nghĩa là từ đầu ra của van phân phối chỉ có một dòngkhí duy nhất tới các bầu phanh Dẫn động một dòng có kết cấu đơn giản, dễchế tạo, nhng độ an toàn không cao nên không đợc sử dụng rộng rãi

* Dẫn động hai dòng: nghĩa là từ đầu ra của van phân phối có hai dòng khí

độc lập tới các bầu phanh, thờng là một dòng tới hai bầu phanh cầu sau và mộtdòng tới hai bầu phanh cầu trớc Dẫn động phanh hai dòng về kết cấu có phứctạp hơn một dòng, nhng độ an toàn rất cao Trờng hợp nếu một dòng có sự cốthì dòng còn lại vẫn hoạt động bình thờng

1.2.3.4 Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén –thuỷ lực

Để tận dụng u điểm của hai loại dẫn động thuỷ lực và khí nén ngời ta sửdụng hệ thống dẫn động phối hợp giữa thuỷ lực và khí nén Loại dẫn động này

đợc sử dụng trên các xe tải trung bình

1- Bàn đạp phanh 5- Cơ cấu phanh

xi lanh 4 do đó sẽ dẫn động má phanh và tiến hành quá trình phanh

1.3 Yêu cầu

Hệ thống phanh trên xe phải đảm bảo những yêu cầu sau:

- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng ờng phanh ngắn nhất khi phanh, gia tốc chậm dần cực đại khi phanh, thời gianphanh ngắn nhất

đ Phanh êm dịu trong mọi trờng hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển động của

ôtô khi phanh

- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lc tác dụng lên bàn đạp phanh hay đòn điềukhiển không lớn

- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ để

sử dụng hoàn toàn trọng lợng bám khi phanh ở những cờng độ phanh khácnhau

- Dẫn động phanh có độ nhạy cao

- Không có hiện tợng tự xiết khi phanh

- Cơ cấu thoát nhiệt tốt

- Có hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh cao và ổn định trong điềukiện sử dụng

- Giữ đợc tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe

- Có khả năng phanh ôtô khi đứng trên dốc trong thời gian dài

- Độ bền tuổi thọ và độ tin cậy cao, nhất là trong môi trờng khí hậu nhiệt đớinóng ẩm nh nớc ta

Chơng 2: thiết kế tính toán hệ thống phanh

2.1 Phân tích hệ thống phanh

Hệ thống phanh ô tô gồm có phanh chính (phanh chân) và phanh phụ (phanhtay) Sở dĩ phải làm cả phanh chính và phanh phụ là để đảm bảo an toàn khi

ô tô chuyển động phanh chính và phanh phụ có thể có cơ cấu phanh và dẫn

động phanh hoàn toàn riêng rẽ hoặc có thể có chung cơ cấu phanh nhng dẫn

động phanh hoàn toàn riêng rẽ Dẫn động phanh của phanh phụ thờng dùngloại cơ khí

Phanh chính thờng dùng loại dẫn động dầu gọi là phanh thuỷ lực hoặc khí gọi

là phanh khí Khi dùng phanh dầu lực tác dụng lên bàn đạp sẽ lớn hơn so vớiphanh khí vì lực này là để sinh ra áp suất của dầu trong bầu chứa dầu và hệthống phanh, còn ở phanh khí lực này chỉ cần thắng lực cản của lò xo để mởvan phân phối của hệ thống phanh, vì vậy phanh dầu chỉ lên dùng ở ô tô dulịch, xe tải cỡ nhỏ và trung bình vì ở các loại ô tô này mômen phanh ở cácbánh xe nhỏ, do đó lực trên bàn đạp cũng nhỏ, ngoài ra phanh dầu còn gọngàng rễ bố trí hơn phanh khí

Phanh khí thờng sử dụng trên ô tô tải trung bình và lớn Ngoài ra để tận dụng

-u điểm của 2 loại phanh ngời ta dùng dẫn động phanh kết hợp th-uỷ khí

Các thông số cơ bản của xe tham khảo

Do xe thiết kế là xe tải 5 tấn, mômen phanh sinh ra tại các bánh xe là lớn, hơnnữa lại luôn phải làm việc trong môi trờng nặng nhọc và bụi bẩn Nếu ta dùngphanh đĩa cho xe, thứ nhất là mômen phanh sinh ra tại các bánh xe nhỏ hơn sovới phanh guốc do gần nh không có tác dụng tự hãm nên cần có áp suất dầurất cao để đảm bảo đủ lực dừng xe cần thiết Vì vậy đờng kính piston trong xilanh bánh xe phải lớn hơn so với phanh guốc, thứ hai xe lại phải làm việctrong môi trờng bụi bẩn sẽ làm cho đĩa phanh bị han rỉ, và má phanh chóngmòn cho nên rất nhanh phải thay, vả lại giá thành của phanh đĩa lại rất đắt Vìvậy để đáp ứng các điều kiện làm việc của xe tải thì cơ cấu phanh của xe nêndùng cơ cấu phanh guốc là hợp lý hơn

Trong cơ cấu phanh guốc có các loại khác nhau nh cơ cấu phanh guốc đốixứng qua trục, cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm, cơ cấu phanh guốc loạibơi, cơ cấu phanh guốc loại tự cờng hoá

Qua phân tích kết cấu loại cơ cấu phanh loại guốc chúng ta thấy rằng tùy theo

sự bố trí các guốc phanh và điểm tựa sẽ đợc hiệu quả phanh khác nhau mặc dùkích thớc guốc phanh nh nhau

Loại cơ cấu phanh loại guốc đối xứng qua trục so với các cơ cấu phanh loạiguốc đối xứng qua tâm, loại bơi hay loại tự cờng hoá có u điểm là hiệu quảphanh khi ôtô chuyển động tiến tăng hơn từ 1,6 đến 3,6 lần (khi chuyển độnglùi có thể hiệu quả phanh giảm đi tùy theo kết cấu nhng không làm ảnh hởngnhiều vì khi ôtô chạy lùi thờng có tốc độ thấp nên yêu cầu mômen phanh íthơn) nhng nhợc điểm của chúng so với cơ cấu phanh loại đối xứng qua trục làkết cấu khá phức tạp nên thờng chỉ bố trí ở cầu trớc của ôtô du lịch hoặc ôtôtải nhỏ, trung bình do yêu cầu cần đạt hiệu quả phanh lớn với kích thớc cơ cấuphanh nhỏ

1- Chốt guốcphanh

5- Guốc phanh

2- Vành hãm 6- Cam phanh

3- Má phanh 7- Trống phanh

4- Lò xo hồi vị

2.2.2 Tính toán cơ cấu phanh

2.2.2.1 Xác định mômen phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh

Mô men phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh phải đảm bảo giảm đợc tốc độ,hay dừng hẳn đợc ôtô với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho phép

Mô men này đạt giá trị lớn nhất khi nó tận dụng đợc khả năng bám tối đa củacác bánh xe tức là Mpmax = M = .G

Trong quá trình tính toán ta bỏ qua lực cản không khí, lực cản lăn và coi hệ sốbám tại các bánh xe là nh nhau

Mô men phanh tính toán cần thiết sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh ở cầu trớc là:

M j h rbx

g

b G

.

1

2

.

1

2

G- trọng lợng của ôtô khi đầy tải G= 95250 (N)

L- Chiều dài cơ sơ của xe L= 3,8 (m)

a, b, hg - Toạ độ trọng tâm của xe hg =1,4 (m), a=2,77 (m), b= 1,027 (m) Gia tốc trọng trờng g = 9,81 m/s2

Gia tốc chậm dần cực đại của ôtô khi phanh lấy Jmax = (6  7) m/s2

, 0 6 , 0 027 , 1 81 , 9

4 , 1 6 1

8 , 23

027 , 1 95250

, 0 6 , 0 4 , 1 6 1

773 , 2 95250

''

Nm

2 1

2 sin 2

sin

2

2 cos 2

260 cos 30 cos

272 cos 32 cos

1 0

0

2 2

0

2 1

sin ).

cos(

.2

cos cos

.2

2

2

sin )

115 180

136cos16cos.210.2

2

2

sin )

120 180

 = 69,2(mm)+ C¬ cÊu phanh sau

1” =2” = 244,5(mm) nªn r”o1 = r”o2=244,5 1 0 , 3 2

3 , 0

Sau khi chọn đợc các thông số kết cấu 1, 0, 2, rt từ đó tính đợc góc  và bán

kính  nghĩa là xác định hớng và điểm đặt lực N(hớng vào tâm O) Lực R làtổng hợp của lực N và T, phơng của R tạo với phơng của N góc 1 và góc 1

điểm đặt, cha biết độ lớn

Phản lực U từ chốt phanh tác dụng lên guốc phanh, điểm đặt đi qua tâm chốtquay O1 còn phơng chiều độ lớn cha biết

'

r

p M

Guốc sau: R’2, P’2, U’2

Ta đã biết R’1, R’2 ta co’ tỷ lệ xích ’=

50

45939

=918,78(N/mm)

Đo trên hoạ đồ lực phanh ta đợc giá trị các lực sau

Lực do cam tác dung trên guốc phanh

2

2

2 2

2 y' 1

y'

n' r' t'

p' p'

'

r

p M

=2.06358,0692 = 45939(N)

Và lực cam ép P’’1 = P’’2 khác nhau

Ta vẽ hoạ đồ lực phanh bằng cách vẽ đa giác lực cơ cấu phanh, lực tác dụngtrên mỗi guốc phanh

Đo trên hoạ đồ lực phanh ta đợc giá tri các lực sau

Lực do cam tác dung trên guốc phanh

1 1 1 1

1

2

2 2

2

2 x'' x''

y'' y''

o''

u''

n'' r'' t''

u''

t'' r'' n''

2

p'' p'' 1

hoạ đồ phanh sau

2.2.2.4 Kiểm tra hiện tợng tự xiết khi phanh

Đây là hiện tợng xảy ra khi má phanh bị ép sát vào trống phanh chỉ bằnglực ma sát mà không cần tác động lực P của dẫn động lên guốc phanh

Kiểm tra hiện tợng tự xiết của guốc trớc :  =







sin

cos

c

c

 (2-7)c- Khoảng cách từ tâm bánh xe đến chốt quay của má phanh

13 cos 170

10 cos 170

2.2.2.5 Xác định kích thớc của má phanh

Kích thớc má phanh guốc chọn trên cơ sở đảm bảo công ma sát riêng, ápsuất trên mặt phanh, tỷ số trọng lợng toàn bộ của ôtô trên diện tích toàn bộcủa các má phanh và chế độ làm việ của phanh

1 công ma sát riêng L xác định trên cơ sở má phanh thu toàn bộ động năng của ôtô chạy với tốc độ khi bắt đầu phanh