Đang tải... (xem toàn văn)
Phanh là hệ thống an toàn chủ động hết sức quan trọng nên luôn được các nhà thiết kế ôtô quan tâm, không ngừng nghiên cứu hoàn thiện và nâng cao hiệu quả. Đến nay, hệ thống phanh đã trải qua rất nhiều cải tiến, thay đổi.Hệ thống chống bó cứng phanh ABS.Hệ thống chống bó cứng phanh ABS.Khởi đầu, hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực (phanh dầu) sử dụng trên các xe ôtô con chỉ là loại đơn giản, trong đó lực phanh các bánh xe tỷ lệ thuận với lực tác động lên bàn đạp phanh. Hệ thống phanh này đến nay gần như không còn được sử dụng vì hiệu quả kém, không bảo đảm đủ lực phanh.Để tăng lực phanh, người ta sử dụng các cơ cấu trợ lực. Phổ biến với các xe con là loại trợ lực bằng chân không, sử dụng độ chênh lệch giữa áp suất khí quyển và độ chân không trong đường nạp của động cơ để tạo ra lực bổ trợ phanh. Trợ lực chân không có thể tác động trực tiếp lên piston của xilanh phanh chính hoặc tác động gián tiếp (có thêm một xilanh phụ trợ để tăng áp suất dầu phanh). Tuy vậy, các dạng trợ lực chân không cũng chỉ tăng áp suất dầu phanh lên được khoảng gấp 2 lần. Phanh dầu còn có thể được trợ lực bằng khí nén giúp đạt được áp suất dầu phanh khá cao, nhưng do cấu tạo phức tạp, nên chủ yếu áp dụng cho các xe tải.
Mục lục Lời nói đầu 2 CHƯƠNG 1 3 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 3 1.Công dụng ,phân loại , yêu cầu 4 1.1.Công dụng 4 1.2.Phân loại 4 2.Cấu tạo chung của hệ thống phanh 5 3.Hệ thống dẫn động phanh 7 3.1.Cấu tạo 7 3.2.Nguyên lý hoạt động 7 3.3.Ưu nhược điểm của hệ thống phanh dẫn động thủy lực 8 3.4.Ưu nhược điểm của hệ thống phanh đĩa 8 5.Mục đích và nôi dung đề tài 9 CHƯƠNG 2: 11 THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH BÁNH XE TRƯỚC BẮNG THỦY LỰC 11 1.Xác định mô men phanh cần thiết sinh ra ở các cơ cấu phanh 12 2.Tính toán cơ cấu phanh trước (phanh đĩa) 13 3.Tính toán dẫn động phanh 14 4.Tính bền xi lanh phanh bánh xe 16 4.1.Tính bền cho xi lanh phanh bánh xe trước 17 CHƯƠNG 3: 18 THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CƠ CẤU CHẤP HÀNH ĐIỀU CHỈNH ÁP SUẤT PHANH. .18 1.Tính toán thiết kế nam châm điện 19 1.1.Cấu tạo và nguyên lý làm việc của nam châm điện 19 1.2.Phân loại nam châm điện 19 1.3.Tính toán chi tiết 22 2.Kiểm nghiệm 27 2.1.Kiểm nghiệm về lực : 27 2.2.Kiểm nghiệm hế số tỏa nhiệt : 29 3.Tính toán đề xuất phương án điều khiển 30 CHƯƠNG 4: 35 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT LÕI TỪ TRONG NAM CHÂM ĐIỆN 35 1.Giới thiệu chi tiết 35 1.1.Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 35 1.2.Phân tích kết cấu chi tiêt và yêu cầu kĩ thuật 35 2.Quá trình công nghệ gia công chi tiết 36 3.Phân tích và tính toán các nguyên công 37 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 44 1 Lời nói đầu Trong giai đoạn phát triển như hiện nay,vận tốc các phương tiện giao thông ngày càng nhanh ,vấn đề an toàn giao thông ngày càng trở lên quan trọng, để phương tiên giao thông như ô tô, đặc biệt là xe máy làm việc hiệu quả và an toàn hơn ta cần chú trọng đến hiệu quả của sự phanh xe : quảng đường 2 phanh, gia tốc phanh, mô men phanh , tránh hiện tượng bó cứng phanh, trượt lết, và tính ổ định của xe khi phanh là yếu tố quan trọng nhất. Để giải quyết vấn đề trên , ta cần nghiên cứu chế tạo cải tiến hệ thống phanh xe máy bằng cách tạo thiết kế cơ cấu chấp hành thay đổi áp suất dầu tác dụng vào piston xy lanh bánh xe theo chu kì và tần suất hợp lý. Đề tài này có nhiệm vụ “Thiết kế cải tiến hệ thống phanh cho xe máy” dựa trên xe tham khảo là xe DREAM. Sau 12 tuần nghiên cứu thiết kế dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy Hồ Hữu Hải và các thầy trong bộ môn ôtô đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình. Mặc dù vậy cũng không tránh khỏi những thiếu sót em mong các thầy giúp em tìm ra những thiếu sót đó để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Do khuôn khổ chương trình có hạn nên em chỉ dừng lại ở việc tạo ra cơ cấu chấp hành điều chỉnh áp suất dầu trong hệ thống phanh, tạo phương hướng phát triển đồ án sau này. Em xin chân thành cảm ơn thầy Hồ Hữu Hải cùng toàn thể các thầy trong bộ môn đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Hà Nội , ngày 07, tháng 06, năm 2010 Sinh viên thực hiện Nguyễn Doãn Cường CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 3 1.Công dụng ,phân loại , yêu cầu 1.1.Công dụng Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của xe đến một giá trị cần thiết nào đấy hoặc dừng hẳn xe. Hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất vì nó đảm bảo cho xe chạy an toàn ở tốc độ cao Trên xe sự phanh xe được tiến hành bằng cách tạo ma sát giữa phần quay và phần đứng yên của các cụm liên kết với bánh xe: giữa tang trống với má phanh hoặc đĩa phanh với má phanh. Quá trình ma sát trong các cơ cấu phanh dẫn tới mài mòn và nung nóng các chi tiết ma sát, nếu không xác định kịp thời và tiến hành hiệu chỉnh thì có thể dẫn tới làm giảm hiệu quả phanh. Hư hỏng trong hệ thống phanh thường kèm theo hậu quả nghiêm trọng, làm mất tính an toàn chuyển động của xe. Các hư hỏng rất đa dạng và phụ thuộc vào kết cấu hệ thống phanh. 1.2.Phân loại Theo kết cấu của cơ cấu phanh - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa Theo dẫn động phanh - Hệ thống phanh dẫn động cơ khí - Hệ thống phanh dẫn động thủy lực Theo khả năng chống bó cứng khi phanh 4 Theo khả năng chống bó cứng bánh xe ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS) Yêu cầu - Phanh êm dịu trong bất kì mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của xe khi phanh. - Điều khiển nhẹ nhàng - Dẫn động phanh có độ nhạy cao - Không có hiện tượng tự xiết phanh - Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt - Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng. - Dễ dàng thay thế các chi tiết khi hư hỏng. 2.Cấu tạo chung của hệ thống phanh Sơ đồ chung : 5 Cấu tạo của phanh tang trống Hệ thống phanh bao gồm 2 phần : - Cơ cấu phanh 6 Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm trên bánh xe khi phanh. - Dẫn động phanh Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ tay phanh đến cơ cấu phanh. 3.Hệ thống dẫn động phanh 3.1.Cấu tạo 1 2 3 4 5 Sơ đồ hệ thống phanh 1.Tay phanh 3.Đường ống dẫn dầu 2.Xy lanh chính 4.Xy lanh bánh xe 5.Đĩa phanh 3.2.Nguyên lý hoạt động Khi phanh, người lái bóp phanh , qua cớ cấu ty đẩy đẩy piston của xy lanh phanh chính dịch chuyển đẩy dầu trong buồng xy lanh và được dẫn 7 động qua đường ống .dầu áp suất cao được đưa tới buồng của xy lanh bánh xe , dầu đẩy piston chuyển động đẩy 2 má phanh áp sát vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh bánh xe. Khi thôi phanh, dưới tác dụng của lực lò xo hồi vị trong xy lanh chính kéo piston xy lanh chính về vị trí ban đầu, dầu từ xy lanh bánh xe được dồn về xy lanh chính theo đường ống .Tuy nhiên , do dầu không hồi từ các xy lanh bánh xe về xy lanh chính ngay lập tức được nên áp suất trong các khoang thứ cấp và sơ cấp giảm đột ngột tạo nên chân không trong 2 khoang này .Lúc này , dầu trong các khoang ở piston sẽ ép qua phớt cao su ở cuối các piston bù vào các khoang sơ cấp và thứ cấp .Như vậy các khoang này được bổ sung kịp thời đảm bảo lượng dầu cho lần phanh tiếp ngay sau đó. Hệ thống phanh dầu có đặc điểm lực trên má phanh phụ thuộc vào đường kính xy lanh phanh.Muốn có lực phanh khác nhau chỉ cần thay đổi kết cấu xy lanh phanh. 3.3.Ưu nhược điểm của hệ thống phanh dẫn động thủy lực Ưu điểm : - Hiệu suất cao, độ nhạy tốt. - Kết cấu đơn giản. - Dễ bố trí hệ thống. Nhược điểm: - Có hư hỏng thì hệ thống làm việc kém hiệu quả. - Hiệu suất có thể thấp khi ở nhiệt độ môi trường thấp. 3.4.Ưu nhược điểm của hệ thống phanh đĩa 8 Ưu điểm : - Cấu tạo đơn giản nên việc kiểm tra và thay thế má phanh dễ dàng - Công nghệ chế tạo ít gặp khó khăn, có nhiều khả năng giảm giá thành trong sản xuất. - Cơ cấu phanh đĩa cho phép mô men phanh ổn định hơn so với cơ cấu phanh kiểu tang trống khi hệ số ma sát thay đổi. - Khối lượng các chi tiết nhỏ,kết cấu gọn. - Khả năng thoát nhiêt ra môi trường bên ngoài là dễ dàng. - Thoát nước tốt : do nước bám vào đĩa phanh bị loại bỏ rất nhanh bởi lực ly tâm nên tính năng phanh được phục hồi trong 1 thời gian ngắn. Nhược điểm : - Nhược điểm của phanh đĩa là khó có thể tránh bụi bẩn và đất cát vì đĩa phanh không được che đậy kín , bụi bẩn sẽ lọt vào khe hở giữa má phanh và đĩa phanh khi xe đi vào chỗ lày lội làm giảm ma sát giữa má phanh và đĩa phanh khi phanh, phanh sẽ kém hiệu quả. - Má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn hơn .phanh đĩa có tiếng kêu rít do sự tiếp xúc giữa đĩa phanh và má phanh. - Lực phanh nhỏ hơn. 5.Mục đích và nôi dung đề tài - Mục đích : khi phanh xe vấn đề ổn định của xe là rất quan trọng đến vấn đề an toàn .Để cải thiện tính ổ định của xe ta đi thiết kế cơ cấu làm thay đổi áp suất dầu trong hệ thống phanh của xe bằng cách thay đổi lực tác dụng vào piston theo quy luật có đồ thị sau : 9 T m T s T - Nội dung : + Thiết kế tính toán hệ thống phanh bánh xe trước bằng thủy lực. + Thiết kế tính toán hệ cớ cấu chấp hành thay đổi áp suất dầu trong hệ thống phanh. + Thiết kế quy trình gia công chi tiết lõi từ 10 [...]... toỏn ta coi ỏp sut trong ng l p = 2,5 MN/ m 2 16 4.1.Tớnh bn cho xi lanh phanh bỏnh xe trc q.a '2 b '2 ứng suất pháp: n = '2 (1 '2 ) b a '2 r ứng suất tiếp tuyến: t = q.a '2 b '2 (1 + '2 ) b'2 a '2 r Trong đó : a' : Bán kính trong của xilanh phanh bánh xe trớc b' : Bán kính ngoài của xilanh phanh bánh xe trớc q : áp suất trong xilanh phanh r' : Khoảng cách từ tâm xilanh đến điểm cần tính ứng suất... 1.Xỏc nh mụ men phanh cn thit sinh ra cỏc c cu phanh Mụ men phanh sinh ra cỏc c cu phanh phi m bo gim c tc hoc dng hn xe vi gia tc chm dn trong gii hn cho phộp Vi c cu phanh t trc tip cỏc bỏnh xe thỡ mụ men phanh tớnh toỏn cn sinh ra mi c cu phanh bỏnh trc : M PT = J h Gb 1 + max g L gb rbx (1); rbx (2) bỏnh sau l : M PS = Ga J max hg 1 L ga Trong ú : G Trng lng ca xe mỏy khi y... lanh bỏnh xe n s xy lanh lm viờc trờn 1 c cu phanh , n = 2 p0 ỏp sut du trong h thng khi phanh , 3.Tớnh toỏn dn ng phanh Xy lanh phanh chớnh cú nhim v sinh ra ỏp sut cn thit m bo lng du cung cp cho h thng phanh 14 Lc tỏc dng lờn tay phanh to nờn ỏp sut trong h thng c xỏc nh theo cụng thc : l' Q l Q= l D 2 p0 l' 4 Trong ú Q : Lc búp tay phanh ; chn Q = 4 KG = 40 (N) D : ng kớnh xy lanh phanh chớnh... khong cỏch 2 trc bỏnh xe , L = 1175 mm a khong cỏch t trng tõm xe n tõm bỏnh xe trc a = 705 mm b khong cỏch t trng tõm xe n tõm bỏnh xe sau b = 470 mm hg - chiu cao trng tõm xe , chn hg = 70 cm Jmax - gia tc chm dn cc i khi phanh ; Jmax = .g = 0,6.9,81=5,88 (m/s2) g gia tc trng trng , g = 9,81 (m/s2) h s bỏm ca bỏnh xe vi mt ng , = 0,6 12 rbx - bỏn kớnh lm vic trung bỡnh ca bỏnh xe rbx = r0 Trong... c cu phanh trc (phanh a) Mo men phanh sinh ra trờn c cu phanh a c xỏc nh nh sau: MPT = m..P.Rtb Trong ú : m - s lng b mt ma sỏt, m = 2 P lc ộp mỏ phanh vo a phanh 13 h s ma sỏt gia a phanh v mỏ phanh , = 0,3 Rtb bỏn kớnh t lc P, Rtb = 96,5 mm d1 P D P F x1 Rtb T ú ta cú lc ộp tỏc dng lờn mỏ phanh l : M 243 PT P = m.à.R = = 4196 (N) 2.0,3.96,5.10 3 tb Xỏc nh ng kớnh xy lanh bỏnh xe : T cụng thc... hnh trinh piston ca xy lanh bỏnh xe trc,v xy lanh chớnh Vi phanh a ta chn x1 = 0,2 mm D ng kớnh xy lanh chớnh ; D1 = 10 (mm) D12 d1 2 = n.x1 4 4 T ú ta cú hnh trỡnh piston xy lanh chớnh l 2 2 d1 25, 4 = n x1 ữ = 2.0,2 ữ = 2,5 (mm) 10 D1 Suy ra hnh trỡnh ca cn iu khin phanh l : l' 110 = 2,5 = 12,5 (mm) l 22 4.Tớnh bn xi lanh phanh bỏnh xe Coi xi lanh phanh l ng dy chu lc Khi tớnh toỏn... p sut trong h thng phanh l, l khong cỏch t ty y v v trớ búp phanh n im ta l = 22 (mm) , l = 110 (mm) ; suy ra ỏp sut trong h thng phanh l p0 = 4.40 110 4Q l ' = = 2,5 10 6 (N/ m 2 ) 3 2 3,14(10.10 ) 22 D 2 l = 2,5 (Mpa) 15 T ú thay p0 vo cụng thc (1) ta tớnh c ng kớnh xy lanh bỏnh xe l : d1 = 4.4196 2,5.10 6.2.3,14 = 0,032 (m) = 32 (mm) Chn d1 = 25,4 (mm) Khe h gia mỏ phanh v a phanh : = 0,2 0,5... bỏnh xe , T kớ hiu ca lp : 2,50 17 Ta cú r0 = (2,5 + 17/2).25,4 = 27,94 (cm) Vy rbx = 0,932.27,94 = 26,04 (cm) Thay cỏc giỏ tr vo (1),(2) ta c: Mụ men phanh cn sinh ra bỏnh trc l : M PT = 2207.470 5,886.0,6 2 1 + 9,81.470.10 3 0,6.26,04.10 = 243(Nm) 1175 Mụ men phanh cn sinh ra bỏnh sau l : M PS = 2207.705 5,886.0,6 2 1 9,81.705.10 3 0,6.26,04.10 = 101 (Nm) 1175 2.Tớnh toỏn c cu phanh. ..CHNG 2: THIT K TNH TON H THNG PHANH BNH XE TRC BNG THY LC Cỏc thụng s xe super Dream : Trng lng bn thõn : 95 KG Trng lng y ti : G = 225 KG Di x rng x cao : 1860 x 655 x 1040 mm Khong cỏch trc bỏnh xe : L = 1175 mm cao yờn : 772 mm Khong cỏch gm so vi mt t : 130 mm Dung tớch bỡnh xng : 3.7 l Dung tớch xy lanh : 97... ) t = '2 '2 b a Với cơ cấu phanh đã chọn và các giá trị đã tính toán ở phần trên ta có : a'= 13 mm b'= 15 mm q = 2,5 MN/m2 Thay số vào biểu thức ta xác định đợc: n = 2,5(MN / m 2 ) 2,5.(132 + 152 ) = 17,59(MN / m 2 ) 2 2 15 13 Để dảm bảo an toàn ta tính thêm hệ số an toàn n=1,5 Khi đó : t = n = 2,5.1,5 = 3,75(MN / m 2 ) t = 17,59.1,5 = 26,4(MN / m 2 ) Với xi lanh phanh làm bằng gang CH18-36 thì . loại Theo kết cấu của cơ cấu phanh - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa Theo dẫn động phanh - Hệ thống phanh dẫn động cơ khí - Hệ thống phanh dẫn động thủy lực Theo. của hệ thống phanh Sơ đồ chung : 5 Cấu tạo của phanh tang trống Hệ thống phanh bao gồm 2 phần : - Cơ cấu phanh 6 Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm trên bánh xe khi phanh. -. phanh cần thiết sinh ra ở các cơ cấu phanh 12 2.Tính toán cơ cấu phanh trước (phanh đĩa) 13 3.Tính toán dẫn động phanh 14 4.Tính bền xi lanh phanh bánh xe 16 4.1.Tính bền cho xi lanh phanh bánh