ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH XE TẢI KAMAZ 5320 có dẫn động khí nén
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH XE TẢI KAMAZ 5320 có dẫn động khí nén
Mở đầu....................................................................................................................... 4
Chương I : tổng quan hệ thống phanh trên ô tô.......................... 5
1.1. Nhiệm vụ , phân loại, yêu cầu............................................................. 5
1.1.1. Nhiệm vụ...................................................................................... 5
1.1.2. Yêu cầu......................................................................................... 5
1.1.3 Phân loại........................................................................................ 6
1.2 Kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống phanh.................................. 7
1.2.1. Máy nén khí.................................................................................. 7
1.2.2. Bộ điều chỉnh áp suất..................................................................... 9
1.2.3. Tổng van phanh........................................................................... 10
1.2.4. Van an toàn................................................................................. 10
1.2.5. Bầu phanh................................................................................... 11
1.2.6. Cơ cấu phanh............................................................................... 11
1.3 Cáckiểucơcấuphanh, dẫnđộngphanh........................................... 13
1.3.1 Cơ cấu phanh đĩa........................................................................... 13
1.3.2 Cơ cấu phanh guốc........................................................................ 15
1.3.3 Dẫn động phanh cơ khí.................................................................. 17
1.3.4.Dẫn động phanh thuỷ lực............................................................... 18
b.Dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng...................................................... 20
1.3.5 Cấu tạo hệ thống phanh khí nén...................................................... 20
CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH KẾT CẤU CỦA PHANH trên xe tham khảo kamaz 5320............................................................................................................. 23
2.1 Phương án thiết kế............................................................................ 23
2.1.1.Nguyên lý hoạt động...................................................................... 23
2.1.2.Cơ cấu phanh................................................................................ 24
2.1.3. Dẫn động phanh........................................................................... 26
Chương III: tính toán thiết kế hệ thống phanh dựa trên xe tham khảo kamaz 43265................................................................................. 28
3.1 Thông số kỹ thuật xe Kamaz 43265................................................... 28
Bảng 3.1: Bảng thông số kỹ thuật xe Kamaz 43265..................................... 28
3.2. Xác định mômen phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh:........................ 29
3.3.Thiết kế tính toán cơ cấu phanh:....................................................... 31
3.3.1. Xác định góc d và bán kính r của lực tổng hợp lên má phanh........... 31
3.3.2. Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp hoạ đồ........................................................................................................ 33
3.3.3.Hiện tượng tự xiết :....................................................................... 36
3.3.4.Xác định kích thước của má phanh (Tấm ma sát)............................. 37
3.3.5.Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh................................... 39
3.3.6.Tính toán chọn lò xo hồi vị cơ cấu phanh:....................................... 40
3.4 Tính bền một số chi tiết của cơ cấu phanh chính................................ 41
3.4.1Tính bền guốc phanh :.................................................................... 41
3.4.2 Tìm các đặc trưng hình học của mặt cắt:.......................................... 42
3.4.3 Kiểm tra bền guốc phanh:.............................................................. 43
3.4.4.Tính bền trống phanh..................................................................... 51
3.4.5. Tính chốt phanh:.......................................................................... 52
3.5 Thiết kế tính toán hệ dẫn động phanh............................................... 53
3.5.1Tính toán chọn máy nén khí :.......................................................... 53
CHƯƠNG 4 : BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA....................................................... 55
4.1 Các dạng hư hỏng thường gặp........................................................... 55
4.2 Sửa chữa và bải dưỡng...................................................................... 57
4.2.1 Bảo dưỡng.................................................................................... 57
4.2.2 Sửa chữa...................................................................................... 58
Kết luận................................................................................................................. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 62
Mở đầu
Ngành ôtô - máy kéo chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốca dân nói chung và giao thông vận tải nói riêng, nó quyết định một phần không nhỏ về tốc độ phát triển của nền kinh tế của một quốc gia. Ngày nay các phương tiện vận tải ngày càng phát triển hoàn thiện và hiện đại, đặc biệt là ngành ôtô đã có những vượt bậc đáng kể. Các thành tựu kỹ thuật mới như điều khiển tự động, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật bán dẫn cũng như các phương pháp tính toán hiện đại đều được áp dụng trong ngành ôtô.
ở nước ta hiện nay, các xe ô tô đang lưu hành chủ yếu là của nước ngoài, được lắp ráp tại các nhà máy liên doanh và cũng có một phần là xe nhập cũ, các loại xe trên rất đa dạng về chủng loại mẫu mã cũng như chất lượng. Trong các loại xe trên thì xe tải đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế đất nước. Xe tải phục vụ chủ yếu trong các ngành khai khoáng, xây dựng,vận tải hàng hoá. Với đặc thù của địa hình Việt Nam với 70% diện tích là đồi núi. Đường xá thường là khó khăn có nhiều dốc cao và dài, trong khi đó xe lại thường xuyên chở quá tải. Do đó yêu cầu phải có một hệ thống phanh tốt đảm bảo an toàn quá trình vận tải, đồng thời nâng cao được hiệu quả phanh và độ ổn định khi phanh.
Chương I : tổng quan hệ thống phanh trên ô tô
1.1. Nhiệm vụ , phân loại, yêu cầu
1.1.1. Nhiệm vụ
- Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô đến một giá trị cần thiết nào đấy hoặc dừng hẳn ôtô;
- Giữ ôtô dừng hoặc đỗ trên các đường dốc.
1.1.2. Yêu cầu
a) Theo công dụng
- Hệ thống phanh chính (phanh chân);
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay);
- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ).
b) Theo kết cấu của cơ cấu phanh
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc;
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.
c) Theo dẫn động phanh
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí;
- Hệ thống phanh dẫn động thủy lực;
- Hệ thống phanh dẫn động khí nén;
- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén-thủy lực;
- Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa.
d) Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh
Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hòa lực phanh.
e) Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh
Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS).
Hệ thống phanh cần bảo đảm các yêu cầu sau:
- Quãng đờng phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trờng hợp nguy hiểm. Muốn có quãng đờng ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc chậm dần cực đại;
- Phanh êm dịu trong bất kì mọi trờng hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh;
- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn;
- Dẫn động phanh có độ nhạy cao;
- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lợng bám khi phanh với bất kì cờng độ nào;
- Không có hiện tợng tự xiết khi phanh;
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt;
- Giữ đợc tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh trên bánh xe;
- Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng;
- Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài.
1.1.3 Phân loại
a). Theo công dụng
Theo công dụng hệ thống phanh được chia thành các loại sau:
- Hệ thống phanh chính (phanh chân);
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay);
- Hệ thống phanh dự phòng;
- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ).
b). Theo kết cấu của cơ cấu phanh
Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh được chia thành hai loại sau:
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc;
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.
c). Theo dẫn động phanh
Theo dẫn động phanh hệ thống phanh được chia ra:
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí;
- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực;
- Hệ thống phanh dẫn động khí nén;
- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén - thuỷ lực;
- Hệ thống phanh dẫn động có cường hoá.
d). Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh
Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hoà lực phanh
e). Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh
Theo khả khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS).
1.2 Kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống phanh.
Sơ đồ hệ thống phanh:
Hình 1.1. Sơ đồ dẫn động phanh khí nén
1:Máy nén khí; 2:Van điều chỉnh áp suất; 3, 4:Bình chứa khí;
5:Van an toàn; 6:Van phân phối; 7:Bầu phanh.
1.2.1. Máy nén khí
Hình 1.2. Cấu tạo máy nén khí trên xe
1. Vỏ-giá đỡ; 2. Moayơ; 3,48. Vỏ; 4. Vít hãm; 5. Đệm chắn dầu; 6,49. ổ bi; 7. Thân; 8. Puli; 9. Khối xilanh; 10. Thanh truyền;11. Xécmăng dầu; 12. Nắp hãm; 13. Chốt pitông; 14. Xécmăng khí; 15. Bạc lót; 16. Piston; 17,27,32,39. Đế van; 18. Van nén; 19. Lò xo van nén; 20,51. Đai ốc; 21. Nắp máy; 22. Nắp đế van; 23. Đường khí nạp; 24. Đế chặn van; 25. Lò xo van nạp; 26. Van nạp; 28. Đũa đẩy; 29. Lò xo đòn ngang; 30. Buồng chia khí và giảm áp; 31. Rãnh dẫn; 33. Nắp điều chỉnh; 34. Lò xo; 35. Vỏ bộ điều chỉnh áp suất; 36. Thanh đẩy hình trụ; 37. Van xả của bộ điều chỉnh áp suất; 38. Van nạp của bộ điều chỉnh áp suất; 40. Bầu lọc; 41. Đòn ngang; 42. Con trượt; 43. Đầu nối với ống từ bầu lọc; 44. Bộ điều áp; 45. Điểm nối ống dẫn dầu bôi trơn; 46. Bạc làm kín; 47. Lò xo bạc làm kín; 50. Nắp thanh truyền; 52. Bạc đầu to thanh truyền; 53 Trục khuỷu;54.Đường ra của dầu bôi trơn;B.Rãnh thoát khí.
Nguyên lý hoạt động:
Thân của máy nén khí 7, khối xilanh 9 và nắp máy 21 được đúc từ gang xám. Mỗi piston 16 có 3 xec măng: 2 xec măng khí 14 và xec măng dầu 11. Piston 16 được nối với thanh truyền bằng chốt 13. Chốt này được hạn chế dọc trục bằng nắp hãm 12. Thanh truyền 10 lắp ghép với trục khuỷu 53 nhờ bạc 52 và các nắp rời 50. Trên nắp máy, phía trên hai xilanh có hai van nén 18. Van nén tỳ vào đế 17 nhờ lực lò xo 19. Phía bên mỗi buồng nén có các van nạp 26 tỳ vào đế tựa 27 bằng lò xo 25. Cơ cấu giảm tải gồm đũa đẩy 28, đòn ngang 41 và các con trượt 42.
Máy nén khí - với vai trò là nguồn năng lượng của hệ thống có nhiệm vụ tạo ra khí nén nạp đầy các bình chứa, khí nén được cung cấp cho hệ thống phanh và các bộ phận khác như cụm gạt nước, còi, cơ cấu đóng mở cửa lên xuống...
Hình 1.2 máy nén khí, làm mát bằng nước cả ở thân và nắp máy. Hệ thống làm mát và bôi trơn được nối với các hệ thống tương ứng động cơ. Máy nén khí dẫn động bằng truyền động đai từ trục khuỷu động cơ.
1.2.2. Bộ điều chỉnh áp suất
Bộ điều chỉnh áp suất đặt trên khối xilanh của máy nén khí là một phần tử thuộc khối điều khiển trong dẫn động phanh, có tác dụng tự động giữ áp suất khí nén trong hệ thống nằm trong giới hạn đồng thời giảm tải cho máy nén khí. Áp suất này đảm bảo cho dòng khí nén từ các bình chứa đến các bầu phanh với tốc độ không đổi và lưu lượng trong một giây lớn nhất, đảm bảo được thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh ngắn nhất.
Hình 1.3. Bộ điều chỉnh áp suất
1. Chụp bảo vệ; 2. Chụp điều chỉnh; 3. Lò xo; 4. Bi tỳ; 5.Cần của van; 6. Đai ốc hãm; 7. Rãnh dẫn; 8. Lưới lọc; 9. Thân; 10. Nút; 11. Lọc dùng kim loại gốm; 12. Vòng đàn hồi; 13. Van nạp; 14. Van xả; 15. Đế van nạp; 16. Đế van xả;17. Đệm điều chỉnh; 18. Vòng chặn; I. Khí nén áp suất cao từ bình chứa; II. Cửa thoát khí ra ngoài khí trời; III. Khí từ khối giảm áp của máy nén.
Hình 153 mô tả cấu tạo của van điều chỉnh áp suất: Khoang trong thân 9 nối với khoang dưới con trượt 42 trong hình 1.3 qua cửa III và nhờ rãnh 7 có hai van bi 13 và 14. Lưới lọc 8 dùng để lọc dầu và nước lẫn vào trong khí nén khi đi qua cửa III. Hai van bi chịu lực ép của lò xo 3 thông qua cần đẩy 5. Van nạp 13 có đế tựa 15 có vòng đệm đàn hồi 12. Kết cấu này không cho van bi dính vào đế tựa. Đế tựa 16 của van xả 14 là mặt mút dẫn hướng của cần đẩy 5. Ống dẫn hướng 16 có rãnh nối thông khoang của các viên bi với khí trời. Phần dưới của bộ điều chỉnh áp suất nối thông với bình chứa khí qua cửa I.
1.2.3. Tổng van phanh
Khí nén sau khi được nạp đầy trong các bình chứa sẽ được điều khiển thời điểm và lưu lượng cung cấp vào hệ thống thông qua một thiết bị có tác dụng như một van khóa gọi là tổng van phanh.
Hình 1.4. Cấu tạo tổng van phanh
1: vỏ chắn bụi; 2:đòn kéo; 3:thanh đẩy; 4: vỏ van; 5: thanh đẩy; 6:lò xo cân bằng; 7:tấm đỡ lò xo; 8:cốc ép màng; 9:con đẩy; 10,21:van không khí; 11:van khí nén; 12: đai ốc nối ống; 13:phớt làm kín; 14:bulông M18; 15:lò xo hồi vị con đẩy; 16:thân van sau; 17:lò xo hồi vị van; 18:van khí nén; 20:màng cao su; 22:tấm đỡ lò xo; 23:cốc ép màng ; 25:lò xo cân bằng; 26:ống tùy động; 27:càng gạt; 28:ụ tỳ; 29:chốt tựa; 30:vỏ van; 31:chốt hãm; 32:vít tỳ; 33:đai ốc
Hình 1.4 mô tả cấu tạo tổng van phanh loại hai tầng bố trí trong cùng một vỏ, có cơ cấu tuỳ động kiểu màng và các van phanh hình côn làm bằng cao su - thép. Cơ cấu tuỳ động có tác dụng thuận (ở tầng dưới) dùng để điều khiển phanh ôtô kéo. Cơ cấu tuỳ động tác dụng nghịch (ở tầng trên) dùng để điều khiển phanh rơmoóc.
1.2.4. Van an toàn
Hình 1.5. Van an toàn
1. Đế van; 2. Thân van; 3. Van bi; 4. Lò xo;
5. Đai ốc hãm; 6. Vít điều chỉnh; 7. Thanh đẩy.
Hình 1.5 thể hiện cấu tạo của van an toàn, gồm có đế van 1, thân van 2, van bi 3, lò xo van 4, đai ốc hãm 5, vít điều chỉnh 6 điều chỉnh lực ép lò xo cũng là điều chỉnh áp suất và thanh đẩy 7. Van an toàn được dùng để phòng ngừa cho hệ thống khí nén khỏi bị tăng áp suất quá lớn trong trường hợp bộ tự động điều chỉnh áp suất bị hư hỏng.
1.2.5. Bầu phanh
Hình 1.6. Kết cấu của bầu phanh trước
1: vỏ trước bầu phanh; 2: thanh đẩy ; 3: tấm đỡ lò xo; 4: màng phanh; 5: lò xo hồi vị; 6: vỏ sau bầu phanh; 7: bu lông lắp bầu phanh; 8: thanh truyền động;
9: tấm đỡ lò xo; 10: đai ốc hãm; 11: lò xo hồi vị; 12: bu lông.
Bầu phanh chính là khối chấp hành của dẫn động phanh khí nén. Hình 1.6 thể hiện cấu tạo chi tiết của bầu phanh loại màng
Nhiệm vụ của bầu phanh là tạo lực ép lên cần đẩy để quay được cam quay của cơ cấu phanh.
1.2.6. Cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh là thiết bị trực tiếp tạo ra và thay đổi lực cản để phanh xe bằng cách tạo ra mômen phanh cần thiết và giữ ổn định về chất lượng phanh trong quá trình sử dụng. Hệ thống phanh sử dụng cơ cấu phanh loại ma sát. Lực cản được tạo ra nhờ ma sát thay đổi giữa phần quay (tang phanh) và phần không quay (guốc phanh). Phần quay được liên kết cứng với bánh xe ôtô.
Cơ cấu phanh hệ thống phanh là loại phanh guốc, chốt tựa một phía và chuyển dịch của các guốc như nhau. Cơ cấu doãng má phanh sử dụng cam phanh đối xứng. Ở cầu trước sử dụng cam phanh biên dạng thân khai, còn ở cầu sau lại sử dụng cam phanh biên dạng ácsimét. Bởi vì nếu cùng một giá trị mômen đặt lên trục cam phanh thì ở cam phanh ácsimét sẽ nhận được tổng lực tác dụng lên guốc lớn hơn so với cam phanh thân khai do cam phanh ácsimét có đường kính vòng tròn cơ sở nhỏ hơn. Tuy nhiên, ở cam ácsimét điểm đặt lực đẩy không ổn định nên trong quá trình làm việc cam nhanh mòn hơn.
Khi cam quay thì chuyển dịch của guốc về hai phía là như nhau, do vậy mà đảm bảo giá trị phản lực pháp tuyến và lực ma sát như nhau đối với cả guốc trước và guốc sau vì thế nên các tấm ma sát sẽ mòn như nhau, không phát sinh các lực phụ tác dụng lên ổ trục bánh xe, cơ cấu phanh được cân bằng. Hiệu quả phanh theo hai chiều là như nhau. Sự cân bằng của cơ cấu phanh và mô men phanh do guốc trước và guốc sau tạo ra bằng nhau sẽ tạo ra cơ sở giữ ổn định chất lượng phanh.
Các hình 1.7 và 1.8 thể hiện kết cấu của cơ cấu phanh bánh xe cầu trước và cầu saux:
Hình 1.7. Cơ cấu phanh bánh trước
1. Dầm cầu trước; 2. Thanh ngang hình thang lái; 3. Bulông; 4. Đầu nối; 5. ổ bi đỡ; 6. Đai ốc; 7. Chốt tựa; 8.Tang phanh; 9,10. ổ bi đỡ moayơ; 11. Vòng hãm; 12.Vòng đệm chặn; 13.Đai ốc hãm; 14.Đệm đai ốc; 15-25. Vỏ; 16. Moayơ; 17.Ngõng trục; 18.Cam; 19.Đệm điều chỉnh; 20.Trục đứng; 21.Đòn điều chỉnh; 22. Trục vít; 23. Bánh vít; 24. Vành răng; 26. Chốt bi; 27. Guốc phanh; 28. Nạng; 29. Đai ốc hãm; 30. Thanh nối; 31. Bầu phanh; 32. Lò xo hồi vị.
Hình 1.8. Cơ cấu phanh bánh sau
1.Tang phanh;2.Guốc phanh;3.Mâm phanh;4,20.Đai ốc;5.Chốt tựa guốc phanh; 6.Giá đỡ; 7,28.Vỏ cơ cấu cam; 8.Cam; 9.Con lăn; 10,14.Phớt chắn; 11,13.ổ bi; 12.Đai ốc ngoài; 15.Đai ốc điều chỉnh; 16.Vòng hãm; 17.Đai ốc hãm; 18.Bán trục; 19.Vỏ cầu;21.Moayơ;22.Đai ốc trong;23.Lò xo hồi vị;24.Giá đỡ con lăn;25.Trục con lăn;26.Bầu phanh;27.Thanh nối;29.Đòn điều chỉnh.
1.3 Cáckiểucơcấuphanh, dẫnđộngphanh
1.3.1 Cơ cấu phanh đĩa
Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa được thể hiện trên hình, Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:
- Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe;
- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe;
- Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các pittông của xi lanh bánh xe;
Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động.
Hình1.9 :cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định
- Loại này, giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu. Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh. Trong các xi lanh có pittông, mà một đầu của nó luôn tì vào các má phanh. Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe;
- Khi đạp phanh, dầu từ xi lanh chính qua ống dẫn đến các xi lanh bánh xe đẩy pittông mang các má phanh ép vào hai phía của đĩa phanh thực hiện phanh bánh xe.;
- Khi thôi phanh dưới tác dụng của lò xo hồi vị bàn đạp phanh được trả về vị trí ban đầu, dầu từ xi lanh bánh xe sẽ hồi trở về xi lanh chính, tách má phanh khỏi đĩa phanh kết thúc quá trình phanh.
* Loại giá đỡ di động Ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cố định với dầm cầu. Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một pittông tì vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ
Hình 1.10 : cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động.
Bình thường khi chưa phanh do giá đỡ có thể di trượt ngang trên chốt nên nó tự lựa để chọn một vị trí sao cho khe hở giữa các má phanh với đĩa phanh hai bên là như nhau. Khi đạp phanh dầu từ xi lanh chính theo ống dẫn vào xi lanh bánh xe. Pittông sẽ dịch chuyển để đẩy má phanh ép vào đĩa phanh. Do tính chất của lực và phản lực kết hợp với kết cấu tự lựa của giá đỡ nên giá đỡ mang má phanh còn lại cũng tác dụng một lực lên đĩa phanh theo hướng ngược với lực của má phanh do pittông tác dụng. Kết quả là đĩa phanh được ép bởi cả hai má phanh và quá trình phanh bánh xe được thực hiện.
1.3.2 Cơ cấu phanh guốc.
* Cấu tạo
Hình 1.11:Cơ cấu phanh guốc
Cơ cấu phanh đối xứng qua trục mở guốc phanh bằng cam
1 - Guốc phanh; 2 - Lò xo phanh; 3 - Bầu phanh; 4 - Giá đỡ bầu phanh;
5 - Đòn trục cam; 6 - Cam ép; 7 - Lò xo lá; 8 - Má phanh;
9 - Trống phanh; 10 - Chốt guốc phanh.
Hình 1.12:Cơ cấu phanh guốc
Cơ cấu phanh đối xứng qua trục mở guốc phanh bằng xi lanh thuỷ lực
1 - Chụp cao su chắn bụi; 2- Xi lanh; 3 - Mâm phanh; 4 - Lò xo;
5 - Tấm kẹp; 6 - Guốc phanh; 7 - Má phanh
* Nguyên lí hoạt động
Khi đạp phanh lên bàn đạp phanh, qua hệ thống đòn bẩy dẫn động sẽ làm quay cam phanh (6) đẩy các guốc phanh ép sát vào trống phanh, do đó giữa trống phanh và má phanh sẽ xuất hiện lực ma sát, tạo ra mô men phanh cản trở sự quay của bánh xe. Vì vậy giữa bánh xe và mặt đường xuất hiện lực phanh.Khi thôi tác dụng lên bàn đạp phanh, cam phanh (6) xoay về vị trí ban đầu, lò xo (2) sẽ kéo guốc phanh tách khỏi trống phanh. Quá trình phanh kết thúc.
1.3.3 Dẫn động phanh cơ khí
- Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây cáp. Dẫn động phanh cơ khí ít dùng để điều khiển nhiều cơ cấu phanh vì nó khó đảm bảo phanh đồng thời tất cả các bánh xe, vì độ cứng vững của các thanh dẫn động phanh không như nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu phanh. Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không sử dụng cho hệ thống phanh chính mà sử dụng ở hệ thống phanh dừng.
Hình 1.13: cơ cấu phanh dừng
Đòn quay một đầu được liên kết bản lề với phía trên của một guốc phanh, đầu dưới liên kết với cáp dẫn động. Thanh nối liên kết một đầu với đòn quay một đầu với guốc phanh còn lại.
Khi điều khiển phanh tay thông qua hệ thống dẫn động, cáp kéo một đầu của đòn quay quay quanh liên kết bản lề với phía trên của guốc phanh bên trái. Thông qua thanh nối mà lực kéo ở đầu dây cáp sẽ chuyển thành lực đẩy từ chốt bản lề của đòn quay vào guốc phanh bên trái và lực đẩy từ thanh kéo vào điểm tựa của nó trên guốc phanh bên phải. Do đó hai guốc phanh được bung ra ôm sát trống phanh thực hiện phanh bánh xe.
Để điều khiển cơ cấu phanh hoạt động cũng cần phải có hệ thống dẫn động. Hệ thống dẫn động của cơ cấu phanh dừng loại này thông thường bao gồm: một cần kéo hoặc tay kéo (hình 2.6 a và 2.6 b); các dây cáp và các đòn trung gian 1.4c).
Hình 1.14: dẫn động phanh tay
1.3.4.Dẫn động phanh thuỷ lực
* Cấu tạo chung
Sơ đồ cấu tạo hệ thống dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực được thể hiện trên :
Hình 1.15: dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực
Cấu tạo chung của hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực bao gồm: bàn đạp phanh, xi lanh chính (tổng phanh), các ống dẫn, các xi lanh công tác (xi lanh bánh xe);
Dẫn động phanh dầu có ưu điểm phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao (do dầu không bị nén). Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là lực phanh sinh ra bị hạn chế phụ thuộc vào lực tác dụng lên bàn đạp của người lái. Vì vậy hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực thường được sử dụng trên ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ.
- Dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
CHƯƠNG 4 : BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA
4.1 Các dạng hư hỏng thường gặp.
a. Lực phanh thiếu.
- Má phanh mòn.
- Má phanh dính dầu hoặc nước.
- Má phanh trượt.
- Đường dẫn bị dò khí.
b. Phanh kêu.
- Má phanh mỏng.
- Má phanh mòn.
- Guốc phanh bị biến dạng.
- Má phanh bị nhao vè một phía
- Tiếp xúc của má phanh bên trái vè bên phải không đều
- Bề mặt má phanh dính dầu mỡ hoặc nước
- Trống phanh bị méo
- Áp suất lốp không đều
- Ổ bi lỏng
- Bulong bắt đĩa phanh lỏng
- Cơ cấu điều chỉnh hoạt động sai
- Hành trình tự do của bàn đạp phanh nhỏ
- Khe hở má phanh lớn
- Có không khí trong đường ống dẫn dầu
- Bàn đạp điều chỉnh phanh sai hoặc thanh đẩy xy-lanh chính không đúng
- Má phanh quá mòn
- Piston & cuppen xy-lanh chính mòn
- Piston & cuppen xy-lanh bánh mòn
e. Giật bàn đạp phanh
- Trống phanh méo
- Trống phanhmòn không đều
- Lò xo hồi vị gảy
f. Cơ cấu phanh bị bó
- Xy-lanh chính kẹt
- Kiểm tra các xy-lanhchính
- Điều chỉnh cần đẩy xy-lanh chính
g.Phanh không làm việc hoặc nặng
- Lỏng mối nối
- Các van và gioăng làm kín
- Tắc đường ống xã khí
h . Bó phanh
- Diều chỉnh thanh đẩy sai
- Thanh đẩy không điều chỉnh được
i. Phanh không ăn
- Kiểm tra lại các van
10 . Chân phanh kêu hoặc giật
- Thanh đẩy không điều khiển được
- Khe hở thanh đẩy và xy-lanh điều chỉnh lớn
4.2 Sửa chữa và bải dưỡng.
4.2.1 Bảo dưỡng.
- Tháo rời cơ cấu phanh :
– Tháo lò xo guốc phanh.
– Tháo chốt lệch tâm và guốc phanh.
– Tháo cụm trục cam tác động
2. Tháo rời tổng van điều khiển:
– Tháo các bulông hãm.
– Tháo pít tông, van và các lò xo
– Tháo công tắc đèn báo phanh.
3. Tháo rời bầu phanh bánh xe:
– Tháo các bulông hãm.
– Tháo màng cao su và lò xo
4. Tháo rời má phanh:
– Khoan các đinh tán.
– Tháo má phanh.
- Làm sạch chi tiết và kiểm tra:
Dùng giẻ sạch và dung dịch rửa làm sạch các chi tiết.
QUY TRÌNH LẮP*
Ngược lại quy trình tháo (sau khi sửa chữa và thay thế các chi tiết hư hỏng)
Chú ý
– Khi lắp các lò xo của bầu phanh cần tránh gây tai nạn.
– Tra mỡ các chốt, cam lệch tâm, cụm trục cam tác động.
– Thay thế các chi tiết theo định kỳ bảo dưỡng (đệm cao su, cúp pen, phanh hãm, má phanh).
– Điều chỉnh khe hở của má phanh.
4.2.2 Sửa chữa.
1. Guốc phanh.
a. Hư hỏng và kiểm tra.
- Hư hỏng : vênh, nứt và mòn lắp chốt lệch tâm.
- Kiểm tra: dùng thước cặp đo độ mòn của lỗ so với tiêu chuẩn kỹ thuật.Dùng kính phóng đại để quan sát các vết nứt bên ngoài guốc phanh.
b. Sửa chữa.
- Guốc phanh bị mòn lỗ lắp chốt lệch tâm và nứt có thể hàn đắp và gia công lại.
- Chốt và cam lệch tâm mòn có thể hàn đắp sau đó gia công lại kích thước ban đầu.
- Lò xo gãy, yếu phải thay đúng loại.
2. Má phanh.
a. Hư hỏng và kiểm tra
- Hư hỏng : nứt mòn bề mặt trống phanh.
- Kiểm tra: Sử dụng cặp đo độ sáng, của má phanh (độ mòn không nhỏ hơn chiều cao tán 2mm), sử dụng bột màu bôi lên tang trống và bề mặt tiếp xúc má với tang trống, sử dụng kính phóng to đại để kiểm tra các nút theo dõi.
b. Chỉnh sửa chữa
- Má phanh, tiến hành láng hết, má nứt và nhiều mặt phải thay mới.
- Các đinh tán đứt, lỏng phải thay thế.
3. Chốt lệch tâm, cam lệch tâm và lò xo
a. Hư hỏng và kiểm tra
- Hư hỏng của chốt lệch tâm và cam lệch tâm, chờn hỏng các ren, gãy yếu lò xo.
- Kiểm tra: sử dụng cặp đôi để đo độ mòn của các chốt và lò so với kỹ thuật tiêu chuẩn.
b. Sửa chữa
- Chốt tâm và ô lệch tâm, có thế hàn đắp và gia công đúng kích thước hình dạng ban đầu.
- Lò xo guốc phanh, phải thay thế đúng loại.
4. Mâm phanh và tang trống
a) Hư hỏng và kiểm tra (Hình 5.1)
Hinh 5.1: Kiểm tra trống phanh
- Hư hỏng của mâm phanh và tang trống: mòn và nứt và vênh mâm phanh.
- Kiểm tra:dụng thước cặp và đồng hồ so để đo độ mòn, vênh của tang trống và mâm phanh so với tiêu chuẩn kỹ thuật chuẩn.
b. Sửa chữa
- Tang trống mòn ,vênh tiếng hành láng hết vênh, mòn nhiều và nứt nhiều phải thay thế.
- Mâm nứt có thể hàn đáp và sửa nguội, mâm vênh tiến hành nắn hết vênh.
5. Bàn đạp phanh và ty đẩy
- Hư hỏng và kiểm tra.
- Hư hỏng chính của bàn đạp phanh và ty đẩy là: cong, nứt và mòn lỗ, chốt của ty đẩy
- Kiểm tra: dùng thước cặp đo độ mòn của lỗ, chốt so với tiêu chuẩn kỹ thuật. Dùng kính phóng đại để quan sát các vết nứt bên ngoài bàn đạp phanh và thanh đẩy
- Sửa chữa:
- Bàn đạp phanh bị mòn lỗ, chốt xoay có thể hàn đắp gia công lại lỗ, bị cong vanh tiến hành nắn hết cong.
6. Van điều khiển
- Hư hỏng và kiểm tra:
- Hư hỏng chính của các van điều khiển: nứt, mòn, cháy rỗ bề mặt tiếp xúc, vòng kín và gãy lò xo.
- Kiểm tra: dùng thước cặp, pan me, đồng hồ so để đo độ mòn của các van và dùng kính phóng đại để kiểm tra các vết nứt, rỗ và so với tiêu chuẩn kỹ thuật.
- Sửa chữa:
- Các van điều khiển bị nứt, mòn, chảy rỗ bề mặt tiếp xúc, vòng kín và gãy lò xo đều được thay thế đúng loại.
7. Bầu phanh bánh xe.
- Hư hỏng và kiểm tra.
- Bầu phanh bánh xe: nứt, thủng màng bơm và vỏ, gãy lò xo, cong cần đẩy.
- Kiểm tra: dùng thước cặp, pan me để đo độ mòn, cong của cam tác động và các chi tiết của cơ cấu điều chỉnh và dùng kính phóng đại để kiểm tra các vết nứt, thủng và so vơi tiêu chuẩn kỹ thuật.
b) Sửa chữa
- Bầu phanh bánh xe bị nứt tiến hành hàn đắp, màng thủng và lỗ gảy yếu cần thay thế, cần đẩy cong phải nắn lại.
Kết luận
Sau hơn 3 tháng làm việc miệt mài cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo cô giáo trong bộ môn, cùng toàn thể các bạn đồng nghiệp. Với sự cố gắng của bản thân, chúng em đã hoàn thành nhiệm vụ của đề tài đặt ra là “Thiết kế hệ thống phanh có dẫn động khí nén” Dựa trên xe tham khảo là KAMAZ 5320.
Trong đồ án này, chúng em đã đi tính toán, lực chọn, thiết kế lần lượt các cụm, chi tiết của hệ thống phanh theo trình tự sau:
+ Tìm hiểu tổng quan về các hệ thống phanh trên xe.
+ Lựa chọn hệ thống phanh phù hợp cho xe thiết kế.
+ Tính toán cơ cấu phanh,
+ Tiến hành kiểm tra bền một số chi tiết.
Với điều kiện thực tế của nước thì việc tự tiến hành thiết kế, tính toán các cụm chi tiết dựa trên các xe hiện có là hoàn toàn hợp lý. Kết quả đạt được là một hệ thống phanh, đảm bảo được các yêu cầu làm việc. Điều này sẽ tiết kiệm được kinh phí và giảm được giá thành của xe sau khi xuất xưởng, mà chúng ta còn tạo được những ưu việt riêng phù hợp cho điều kiện khí hậu, thời tiết, và điều kiện đường xá trên đất nước ta.
Mặc dù đã hết sức cố gắng, nhưng do khối lượng đề tài tương đối rộng, trình độ bản thân còn hạn chế, điều kiện thực tế còn thiếu. Vì vậy trong quá trình tính toán thiết kế đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót và khiếm khuyết. Kính mong nhận được sự chỉ bảo đóng góp ý kiến của các thầy và toàn thể các bạn đồng nghiệp để đề tài này được hoàn thiện hơn.
