Nghiên cứu mối quan hệ giữa mô men phanh và lực dẫn động trên các loại cơ cấu phanh

- PHẠM QUỐC HOÀNG KỸ THUẬT Ô TÔ NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA MÔ MEN PHANH VÀ LỰC DẪN ĐỘNG TRÊN CÁC LOẠI CƠ CẤU PHANH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CH2016A Hà Nội – 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI.
- PHẠM QUỐC HOÀNG NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA MÔ MEN PHANH VÀ LỰC DẪN ĐỘNG TRÊN CÁC LOẠI CƠ CẤU PHANH Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS.
- Cơ cấu phanh.
- Các loại dẫn động phanh.
- Các thông số kỹ thuật của cơ cấu phanh guốc.
- Các thông số cơ bản của cơ cấu phanh guốc.
- Trang 43 CHƯƠNG 3: Tính toán khảo sát các loại cơ cấu phanh.
- Tính toán cơ cấu phanh.
- Các thông số cơ bản của cơ cấu phanh.
- Cơ cấu phanh kiểu “Simplex” dẫn động thuỷ lực.
- Cơ cấu phanh kiểu “Simplex” dẫn động khí nén-cam ép.
- Cơ cấu phanh kiểu “Duplex” dẫn động thuỷ lực.
- Tính toán cơ cấu phanh theo phương án 1.
- Tính toán cơ cấu phanh theo phương án 2.
- Cơ cấu phanh tự cường hoá.
- Tính toán cơ cấu phanh tự cường hoá.
- So sánh các loại cơ cấu phanh dẫn động thuỷ lực.
- Các thông số tính toán của cơ cấu phanh guốc.
- Kết quả tính toán cơ cấu phanh “Simplex” dẫn động thuỷ lực.
- Trang 58 Bảng 3.7 Kết quả tính toán cơ cấu phanh dẫn động cam ép.
- Kết quả tính cơ cấu phanh “Duplex” dẫn động thuỷ lực.
- So sánh lực dẫn động cần thiết trên các loại cơ cấu phanh.
- Cơ cấu phanh guốc.
- Trang 10 Hình 1.2 Cơ cấu phanh kiểu “Simplex.
- Cơ cấu phanh kiểu “Duplex.
- Cơ cấu phanh kiểu “Duo-Duplex.
- Cơ cấu phanh đĩa.
- Cơ cấu phanh đĩa kiểu khung cố định.
- Cơ cấu phanh đĩa kiểu khung bơi.
- Sơ đồ hệ thống dẫn động phanh bằng thuỷ lực.
- Trang 15 Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống dẫn động phanh khí nén.
- Sơ đồ hệ thống dẫn động phanh thủy khí.
- Các thông số hình học của cơ cấu phanh.
- Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh tang trống.
- Các thông số kết cấu của cơ cấu phanh guốc.
- Cơ cấu phanh kiểu “simplex” dẫn động bằng cam ép.
- Sơ đồ nguyên lý cấu tạo cơ cấu phanh “Duplex” dẫn động thuỷ lực.
- So sánh hai loại cơ cấu phanh “Simplex” và “Duplex.
- So sánh quan hệ áp suất dẫn động và đường kính xi lanh của các loại cơ cấu phanh.
- Cơ cấu phanh Trên các ô tô hiện đại sử dụng phổ biến 2 loại cơ cấu phanh: phanh tang trống (phanh guốc) và phanh đĩa.
- Phanh đĩa được sử dụng chủ yếu trên ôtô con, đặc biệt là ở các cơ cấu phanh trước.
- Cơ cấu phanh guốc - Phanh guốc (Phanh tang trống) hay còn gọi là phanh trống: Là loại phanh sử dụng má phanh áp vào mặt của guốc phanh mà khi tác động lực sẽ ép vào mặt trong của trống phanh, bộ phận thanh được liên kết với bánh xe.
- Các lò xo gắn thêm thường được dùng để vận hành cơ cấu tự điều chỉnh và chống trạng thái chùng lỏng của hệ thống phanh tay.
- Có nhiều dạng cơ cấu phanh tang trống đang được sử dụng, tuy nhiên, có thể quy về các loại sau.
- Cơ cấu có một guốc xiết, loại “Simplex”, hình 1.2.
- Nguyễn Trọng Hoan HVTH: Phạm Quốc Hoàng 12 - Cơ cấu có 2 guốc xiết, kiểu “Duplex” (hình 1.3) và “Duo-Duplex” (hình 1.4).
- Trên các ô tô con, cơ cấu phanh tang trống ít khi được sử dụng và chủ yếu là loại “Simplex” trên cầu sau.
- a) b) c) Hình 1.2 Cơ cấu phanh kiểu “Simplex” Cơ cấu tạo lực ép: a) cam.
- 5- cơ cấu tạo lực ép.
- Nguyễn Trọng Hoan HVTH: Phạm Quốc Hoàng 13 Cơ cấu phanh đĩa thường được sử dụng trên ô tô con (hình 1.5).
- Cơ cấu phanh đĩa Hình 1.4 Cơ cấu phanh kiểu “Duo-Duplex” 1- mô men phanh.
- Hình 1.3 Cơ cấu phanh kiểu “Duplex” 1- mô men phanh.
- Nguyễn Trọng Hoan HVTH: Phạm Quốc Hoàng 14 Cơ cấu phanh đĩa có 2 loại: khung cố định (hình 1.6) và khung bơi (hình 1.7).
- Cơ cấu phanh đĩa khung cố định thường được dùng trên các ô tô con loại lớn và trên các ô tô thể thao vì nó có độ bền cao.
- Cơ cấu phanh đĩa khung bơi được sử dụng phổ biến hơn do kết cấu gọn, thuận tiện cho việc lắp đặt trong không gian hẹp.
- Lực tác dụng lên cơ cấu phanh cân bằng.
- Hình 1.7 Cơ cấu phanh đĩa kiểu khung bơi 1- má phanh.
- Hình 1.6 Cơ cấu phanh đĩa kiểu khung cố định TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.
- Sơ đồ hệ thống dẫn động phanh bằng thuỷ lực TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.
- Nguyễn Trọng Hoan HVTH: Phạm Quốc Hoàng 17 Dẫn động phanh chính gồm có 2 dòng độc lập với nhau.
- 10Phần thuỷ lực tạo nên áp suất tại các xi lanh chấp hành ở các cơ cấu phanh, có ưu Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống dẫn động phanh thủy khí 1- Bàn đạp phanh.
- CÁC CHỈ TIÊU HIỆU QUẢ PHANH VÀ TIÊU CHUẨN 1.2.1.
- Lực phanh sinh ra ở các bánh xe ôtô được xác định theo công thức: (1.3) Trong đó : MP là mômen phanh của các cơ cấu phanh, [N.m] rK là bán kính tính toán của bánh xe, [m] Lực phanh riêng là lực phanh tính trên một đơn vị trọng lượng toàn bộ G của ôtô.
- Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh còn nguội và thường tiến hành hai trường hợp: động cơ được tách và không tách ra khỏi hệ thống truyền lực.
- Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh đã làm việc nóng lên.
- Thử sơ bộ: Để cho các cơ cấu phanh nóng lên .
- Đối với hệ thống phanh dừng, hiệu quả phanh được đánh giá bằng tổng lực phanh thực tế mà các cơ cấu phanh của nó có thể tạo ra.
- Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái cảm giác, điều khiển được đúng cường độ phanh, dẫn động phanh phải có cơ cấu đảm bảo tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe, đồng thời không có hiện tượng tự xiết khi phanh.
- MỐI QUAN HỆ GIỮA MÔ MEN PHANH VÀ LỰC DẪN ĐỘNG Như đã trình bày trên đây, các cơ cấu phanh trên ô tô hiện nay rất đa dạng đặc biệt là phanh guốc.
- Lực dẫn động tác dụng lên cơ cấu phanh được hình thành từ áp suất thủy lực hoặc khí nén hoặc từ tác động cơ khí (nêm).
- Mối quan hệ giữa lực dẫn động với mô men phanh tại bánh xe phụ thuộc vào kết cấu cụ thể của cơ cấu phanh.
- Việc xác định mối quan hệ này ở các loại cơ cấu phanh guốc là rất phức tạp do đặc thù kết cấu của nó.
- Một trong những phương pháp thường được sử dụng là xây dựng họa đồ lực phanh để xác định các lực tác dụng lên cơ cấu phanh từ mô men phanh đã biết.
- Phương pháp thứ hai là sử dụng các công thức gần đúng thể hiện mối quan hệ giữa lực dẫn động và mô men phanh tại bánh xe cho từng loại cơ cấu phanh.
- Đồng thời các kết quả tính toán cũng cho phép đánh giá từng loại cơ cấu phanh.
- Do đối tượng nghiên cứu là ô tô tải, nên luận văn chỉ trình bày các nghiên cứu và kết quả tính toán liên quan đến cơ cấu phanh guốc.
- Nội dung chính của luận văn + Đề tài nghiên cứu: nghiên cứu mối quan hệ giữa mô men phanh và lực dẫn động trên các loại cơ cấu phanh + Mục tiêu nghiên cứu: xây dựng quan hệ giữa lực dẫn động và momen cho các loại cơ cấu phanh + Phương pháp nghiên cứu Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
- CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA CƠ CẤU PHANH GUỐC Các thông số kết cấu của cơ cấu phanh được thể hiện trên hình 2.1.
- Các thông số hình học của cơ cấu phanh gồm có bán kính tang trống rt, góc ôm của má phanh β0, toạ độ điểm đặt lực lực a.
- Nguyễn Trọng Hoan HVTH: Phạm Quốc Hoàng 33 đi qua tâm O của cơ cấu phanh và tâm quay O1 của guốc phanh.
- Chẳng hạn đối với cơ cấu phanh cầu trước thể hiện trên sơ đồ hình 2.2 ta có: (2.1) Tương tự như vậy đối với cơ cấu phanh sau: (2.2) 120βββ−="1'11 pppMMM +="2'22 pppMMM+=Hình 2.2.
- Phương, chiều và điểm đặt của lực này đã biết theo kết cấu của cơ cấu phanh.
- Các lực còn lại U và R thường được dùng để tính bền cơ cấu phanh.
- nghĩa là: hay: Biểu thức trên cho thấy, đối với cơ cấu phanh dẫn động bằng cam ép ta có: 2.2.1.4.
- Hiện tượng tự xiết Đối với guốc trước phanh của cơ cấu phanh, quan hệ giữa lực P' và M'p có dạng: Biểu thức trên cho thấy, nếu: thì.
- Đối với guốc sau của cơ cấu phanh ta có: Trên sơ đồ (hình 2.4) có thể thấy: trong mọi trường hợp vì vậy: Nghĩa là đối với guốc sau không bao giờ xảy ra hiện tượng tự xiết.
- Trong quá trình thiết kế cơ cấu phanh, nếu lựa chọn các thông số không hợp lý thì có thể xảy ra hiện tượng tự xiết.
- Đây là điều cần tránh vì khi xảy ra hiện tượng này cơ cấu phanh làm việc giật cục, không êm dịu và hơn nữa lái xe không thể kiểm soát được cường độ phanh theo ý muốn.
- Các thông số cơ bản của cơ cấu phanh guốc Bước đầu tiên trong thiết kế tı́nh toán phanh guốc là xác định các thông số kết cấu của nó.
- Guốc phanh phải chịu 3 lực: Khi tính toán cơ cấu phanh, bước đầu cần xác định quan hệ giữa mô men Mτ với lực dẫn động PSi.
- Sau đó, trên cơ sở các lực dẫn động đã được xác định cần hiệu chỉnh lại các thông số hình học của cơ cấu phanh và tính chính xác lại các phần tử của cơ cấu phanh.
- Phương pháp 1 Đối với cơ cấu phanh kiểu “Simplex” có xi lanh thủy lực, coi: PS1 = PS2 = PS, h1 = h2 = h.
- Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh tang trống P P TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.
- Đối với cơ cấu phanh kiểu “Simplex” với cam ép: 12....ssptttPPM rhka r ka rµµµ.
- (2.14) Đối với cơ cấu kiểu “Duplex” (PS1 = PS2 = PS, h1 = h2 = h): 2..p stthM Prka rµµ=− (2.15) Phương pháp 2 - Đối với cơ cấu “Simplex” có xi lanh thủy lực hoặc với nêm bơi: 2 222spP hAMABµµ=− (2.16) trong đó A và B là các hệ số, phụ thuộc vào quy luật phân bố áp suất lên bề mặt má phanh và các thông số kết cấu của cơ cấu phanh.
- (2.20) Đối với các cơ cấu phanh có các guốc phanh tự định vị thì các công thức (2.19) và (2.20) có dạng.
- Đối với cơ cấu kiểu “Simplex” có cam ép hoặc nêm.
- η- hiệu suất của cơ cấu nêm, có thể lấy trong khoảng η = 0,8…0,95.
- η- hiệu suất của cơ cấu cam thường nằm trong khoảng 0,6 … 0,7.
- Đối với cơ cấu phanh kiểu “Duplex” và “Duo-Duplex”: Mô men phanh có thể được tính như sau: 2spPhMABµµ=− (2.28) Hệ số ma sát giữa má phanh và tang trống phụ thuộc vào loại vật liệu sử dụng (bảng 2.1)

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt