Thiết kế cải tiến hệ thống phanh xe ZIL - 130 khi tăng tải 2 tấn

Mục lục Trang Lời nói đầu Phần I : Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh 1 I. Các số liệu ban đầu .2 II. Xác định Mômen yêu cầu ở các cơ cấu phanh khi tăng tải 2 tấn .3 III. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh guốc 6 Phần II: Tính bền một số chi tiết .21 I. Tính bền trống phanh 21 II. Tính bền guốc phanh .23 III. Tính bền đường ống dẫn động phanh 34 IV. Tính bền chột phanh 36 Phần III: Đặt vấn đề và lựa chọn phương án 38 I. Đặt vấn đề 38 II. Chọn phương án thiết kế 40 Phần IV: Tính toán dẫn động phanh 43 I. Máy nén khí .43 II. Van điều chỉnh áp suất 43 III. Van chia khí .44 IV. Bính chứa khí .46 V. Van an toàn 46 VI. Van phân phối dẫn động hai dòng .47 VII. Tính toán bầu phanh .51 Phần V: Thiết kế quy trính công nghệ gia công chi tiết .54 I. Phân tích kết cấu 54 II. Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 54 Phần VI: Kết luận chung 69 Tài liệu gồm có Bản thuyết minh + Bản vẽ AutoCAD

doc75 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 06/06/2013 | Lượt xem: 2013 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế cải tiến hệ thống phanh xe ZIL - 130 khi tăng tải 2 tấn, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
hanh tr­íc Mp1 = jG1 [I. 1] + M«men phanh cÇn cã ë c¬ cÊu phanh sau: Mp2 = jG2 [I. 2] Trong ®ã : Träng l­îng cña «t« khi t¨ng t¶i: G = 115250 (N). ChiÒu dµi c¬ së cña «t«: L = 3,8 (m). Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m xe tíi t©m cÇu tr­íc: a = 2,92 (m). Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m xe tíi t©m cÇu sau: b = 0,88 (m). ChiÒu cao träng t©m xe: h g = 1,6 (m). Gia tèc chËm dÇn cùc ®¹i khi phanh: = 5,88(m/s2). Gia tèc träng tr­êng: g = 9,81(m/s2). HÖ sè b¸m cña b¸nh xe víi mÆt ®­êng chän φ = 0,6 do xe kh«ng cã hÖ thèng ABS. B¸n kÝnh l¨n cña b¸nh xe vµ ®­îc x¸c ®Þnh theo mèi quan hÖ sau: rbx = .r0 trong ®ã : r0 = Theo kÝ hiÖu cña lèp ta cã: B = 9(inc). d = 20(inc). hÖ sè biÕn d¹ng lèp: = 0,93. r = 0,448 (m). Thay c¸c gi¸ trÞ ë trang 4 vµo [I. 1] vµ [I. 2] ta ®­îc : M«men phanh yªu cÇu ë c¸c b¸nh xe tr­íc lµ : M«men phanh yªu cÇu ë c¸c b¸nh xe sau lµ : III. TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm c¬ cÊu phanh guèc. §Ó tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm phanh guèc, tr­íc hÕt ta ph¶i tÝnh to¸n c¸c th«ng sè c¬ b¶n nh­ gãc x¸c ®Þnh ®iÓm ®Æt ph¶n lùc t¸c dông tõ trèng phanh lªn c¸c guèc phanh tr­íc vµ sau (d), b¸n kÝnh ®Æt ph¶n lùc t¸c dông tõ trèng phanh lªn c¸c guèc phanh tr­íc vµ sau (r). TÝnh gãc x¸c ®Þnh ®iÓm ®Æt lùc H×nh PI.3 Gãc d lµ gãc x¸c ®Þnh ®iÓm ®Æt cña lùc N vµ ®©y còng chÝnh lµ ®iÓm ®Æt cña lùc R. Gãc nµy ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc d­íi ®©y. [I. 3] Trong ®ã c¸c gãc,, lµ c¸c gãc h×nh häc phô thuéc kÕt cÊu c¬ cÊu phanh theo (H×nh PI.4) + Gãc d1 ë c¬ cÊu phanh tr­íc Trong ®ã: : Gãc tÝnh tõ t©m chèt quay cña guèc phanh ®Õn ®Çu cuèi tÊm ma s¸t = 200 : Gãc «m cña tÊm ma s¸t = 1200. : Gãc tÝnh tõ t©m chèt quay cña guèc phanh ®Õn ®Çu trªn tÊm ma s¸t =+=1200+200=1400. H×nh.PI.4. C¸c th«ng sè h×nh häc cña c¬ cÊu phanh. Thay c¸c gãc , , vµo [I. 3] ta ®­îc: . + Gãc d2 ë c¬ cÊu phanh sau Trong ®ã : : Gãc tÝnh tõ t©m chèt quay cña guèc phanh ®Õn ®Çu cuèi tÊm ma s¸t = 250 : Gãc «m cña tÊm ma s¸t = 1250. : Gãc tÝnh tõ t©m chèt quay cña guèc phanh ®Õn ®Çu trªn tÊm ma s¸t =+=1250+250=1500. Thay c¸c gãc , , vµo [I. 3] ta ®­îc: . 2. TÝnh b¸n kÝnh ®iÓm ®Æt lùc H×nh PI.5 Theo [TL1] ta cã thÓ x¸c ®Þnh b¸n kÝnh r theo c«ng thøc: r = [I. 4] Trong ®ã: rT: Lµ b¸n kÝnh tang trèng rT = 0,21 (m). : Gãc «m cña tÊm ma s¸t = 1250. + C¬ cÊu phanh tr­íc Thay rT, vµo [I. 4] ta ®­îc: r1 = = 0,2457 (m) + C¬ cÊu phanh sau Thay rT, vµo [I. 4] ta ®­îc: r2 = = 0,2242 (m) 3. X¸c ®Þnh gãc ϕ Gãc ϕ lµ gãc t¹o bëi lùc tæng hîp R víi lùc N (H×nh PI.5). Tõ quan hÖ h×nh häc ta cã tgϕ = = μ [I. 5] μ: Lµ hÖ sè ma s¸t gi÷a tÊm ma s¸t víi tang trèng μ cã trÞ sè tõ ( 0,25 – 0,3 ). Ta chän μ = 0,3. Thay vµo [I. 5] ta cã: 4. X¸c ®Þnh r0 Theo [TL2] th× b¸n kÝnh r0i x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : r0i = Víi =0,3, = 0,2457 (m), = 0,2242 (m). Ta ®­îc 5. X¸c ®Þnh lùc cÇn thiÕt t¸c dông lªn guèc phanh §Ó x¸c ®inh lùc cÇn thiÕt t¸c dông lªn guèc phanh ta cã thÓ dïng ph­¬ng ph¸p ho¹ ®å lùc. Khi tÝnh to¸n c¬ cÊu phanh ta cÇn x¸c ®Þnh lùc P t¸c dông lªn guèc phanh ®Ó ®¶m b¶o cho tæng m« men phanh sinh ra ë guèc phanh tr­íc vµ sau b»ng m« men phanh tÝnh to¸n cña mçi c¬ cÊu phanh ®Æt ë b¸nh xe. Khi ®· chän ®­îc c¸c th«ng sè kÕt cÊu , , , r vµ x¸c ®Þnh ®­îc gãc vµ b¸n kÝnh nghÜa lµ x¸c ®Þnh ®­îc h­íng vµ ®iÓm ®Æt c¸c lùc. Lùc N1, N2 víi hai lùc nµy h­íng vµo t©m 0. Lùc R1 lµ tæng hîp cña lùc N1 vµ T1 Nh­ vËy m«men sinh ra ë c¬ cÊu phanh cña mét b¸nh xe lµ : MP= MP1 +MP2 = R1.r0 1 + R2.r01 C¸ch x¸c ®Þnh c¸c lùc b»ng ph­¬ng ph¸p ho¹ ®å lùc §èi víi c¬ cÊu phanh dÉn ®éng c¸c guèc phanh b»ng khÝ nÐn, c¬ cÊu t¸c ®éng cuèi cïng lµ cam Ðp. Trªn xe Zil - 130 c¸c biªn d¹ng cam cã d¹ng ®èi xøng nªn khi t¸c ®éng, c¸c m¸ phanh cña guèc phanh tr­íc vµ sau cã c¸c kho¶ng dÞch chuyÓn b»ng nhau. Trong ®iªï kiÖn ®ã nÕu kÝch th­íc cña c¸c m¸ phanh nh­ nhau th× biÕn d¹ng cña chóng còng b»ng nhau vµ v× vËy ¸p suÊt trªn c¸c m¸ phanh còng b»ng nhau. §iªï nµy cã nghÜa lµ c¸c ph¶n lùc tõ trèng phanh lªn c¸c guèc phanh tr­íc vµ sau lµ b»ng nhau. R’ = R’’ = R Quy tr×nh x¸c ®Þnh c¸c lùc b»ng ph­¬ng ph¸p ho¹ ®å: + X©y dùng ho¹ ®å lùc. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè h×nh häccña c¬ cÊu phanh vµ vÏ s¬ ®å theo ®ïng tû lÖ, vÏ c¸c lùc P TÝnh gãc d vµ b¸n kÝnh r, tõ ®ã x¸c ®Þnh ®iÓm ®Æt cña lùc R TÝnh gãc j vµ vÏ c¸c ph­¬ng cña lùc R. KÐo dµi ph­¬ng cña lùc R’ vµ P c¾t nhau t¹i O’, kÐo dµi ph­¬ng cña P vµ R’’ c¾t nhau t¹i O’’. §Ó x¸c ®Þnh ph­¬ng cña lùc U ta dùng theo tr¹ng th¸i c©n b»ng. Ë tr¹ng th¸i nµy tæng hîp lùc t¸c dông lªn guãc phanh b»ng kh«ng. V× vËy 3 lùc nµy ph¶i t¹o thµnh tam gi¸c lùc khÐp kÝn. NghÜa lµ, nÕu kÐo dµi 3 lùc nµy th× chóng ph¶i c¾t nhau t¹i mét ®iÓm, ®ã chÝnh lµ c¸c ®iÓm O’, O”. Nh­ vËy, ®Ó x¸c ®Þnh ph­¬ng cña c¸c lùc U chØ cÇn nèi O’ víi O1 (t©m chèt) vµ nèi O2(t©m chèt). VÏ c¸c ®­êng song song víi R’ vµ R’’, trªn c¸c ®­êng nµy ®Æt c¸c ®o¹n b»ng nhau: R’ = R’’ = R vµ tõ ®ã dùng c¸c tam gi¸c lùc b»ng c¸ch t­¬ng tù nh­ ®· tr×nh bÇy trªn ®©y. Víi c¸c b¸nh xe cã kÝch th­íc gièng nhau ta cã r0’ = ro’’ = r0. Vµ ta cã thÓ tÝnh ®­îc lùc R nh­ sau: R=Mp/2ro + Dùa vµo c¸c gi¸ trÞ cña lùc R vµ tû lÖ xÝch trªn ho¹ ®å lùc ta x¸c ®Þnh ®­îc c¸c lùc cßn l¹i P’, P’’,U’,U’' a. Víi c¬ cÊu phanh tr­íc: Ta cã gãc «m β0 cña tÊm ma s¸t tr­íc vµ sau b»ng nhau nªn b¸n kÝnh ®Æt lùc tæng hîp lµ nh­ nhau vµ b¸n kÝnh r0 b»ng nhau. H×nh. PI.6: Häa ®å lùc phanh cña c¬ cÊu tr­íc. M« men phanh t¹i c¸c b¸nh xe : Mpbx = ro’.R’ + ro”.R” = 2.R.ro Rt = R’t = R”t = = = 53014 (N). Tõ häa ®å lùc phanh ta ®o ®­îc c¸c ®é dµi c¸c vÐct¬ lùc: + M¸ tr­íc cña c¬ cÊu phanh Pd’ = 73,64 (mm). R’d = 250 (mm). U’d = 182,82 (mm). Suy ra hÖ sè tû lÖ kt kt = = = 212,056 (N/mm) Tõ ®ã ta cã c¸c lùc t¹i m¸ tr­íc cña c¬ cÊu phanh tr­íc lµ: P’t = kt P’d = 212,056 .73,64 = 15615 (N) U’t = kt U’d = 212,056 . 182,82 = 38768 (N) + M¸ sau cña c¬ cÊu phanh Pd’’ = 167,36 (mm). R’’d = 250 (mm). U’’d = 93,67 (mm). Suy ra hÖ sè tû lÖ kt kt = = = 212,056 (N/mm) Tõ ®ã ta cã c¸c lùc t¹i m¸ tr­íc cña c¬ cÊu phanh tr­íc lµ: P’’t = kt P’’d = 212,056 . 167,36 = 35490 (N) U’’t = kt U’’d = 212,056 . 93,67 = 19863 (N) b. Víi c¬ cÊu phanh sau: H×nh.PI.7: Häa ®å lùc phanh cña c¬ cÊu phanh sau M« men phanh t¹i c¸c b¸nh xe : Mpbx = ro’.R’ + ro”.R” = 2.R.ro Rs = R’s = R”s = = = 63023 (N). Tõ häa ®å lùc phanh ta ®o ®­îc c¸c ®é dµi c¸c vÐct¬ lùc: + M¸ tr­íc cña c¬ cÊu phanh sau Pd’ = 76,17 (mm). R’d = 250 (mm). U’d = 183,97 (mm). Suy ra hÖ sè tû lÖ ks ks = = = 252,092 (N/mm) Tõ ®ã ta cã c¸c lùc t¹i m¸ tr­íc cña c¬ cÊu phanh sau lµ: P’s = ks P’d = 252,092 . 76,17 = 19202 (N) U’s = ksU’d = 252,092 . 183,97 = 46377 (N) + M¸ sau cña c¬ cÊu phanh sau. Pd’’ = 166,14 (mm). R’’d = 250 (mm). U’’d = 88,5 (mm). Suy ra hÖ sè tû lÖ ks ks = = = 252,092 (N/mm) Tõ ®ã ta cã c¸c lùc t¹i m¸ tr­íc cña c¬ cÊu phanh tr­íc lµ: P’’s = ks P’’d = 252,092. 166,14 = 41882 (N) U’’s = ks U’’d = 212,056 . 93,67 = 19863 (N) B¶ng 2. C¸c th«ng sè m¸ phanh. Th«ng sè C¬ cÊu phanh tr­íc C¬ cÊu phanh sau M¸ tr­íc M¸ sau M¸ tr­íc M¸ sau a0 10 10 10 10 b1 (®é) 20 20 25 25 b2 (®é) 140 140 150 150 b0 (®é) 120 120 125 125 a (mm) 150 170 150 170 c (mm) 165 165 165 165 d0(®é) 5,82 5,82 1,37 1,37 r (mm) 245,7 245,7 224,2 224,2 r0 (mm) 70 70 64 64 5. KiÓm tra hiÖn t­îng tù xiÕt : Trong qu¸ tr×nh phanh cã thÓ xÈy ra hiÖn t­îng tù xiÕt. HiÖn t­îng tù xiÕt xÈy ra khi m¸ phanh bÞ Ðp s¸t vµo trèng phanh chØ b»ng lùc ma s¸t mµ kh«ng cÇn lùc P cña cam Ðp t¸c ®éng lªn guèc phanh. Trong tr­êng hîp nh­ vËy ®øng vÒ mÆt lý thuyÕt m« men phanh trªn guèc phanh sÏ lín v« cïng lín. §iÒu nµy rÊt nguy hiÓm ®èi víi xe v× nã lµm mÊt tÝnh æn ®Þnh vµ dÉn h­íng khi phanh. §iÒu kiÖn x¶y ra hiÖn t­îng tù xiÕt lµ: (Theo [TL2]) = 0,28 – 0,3 [I. 6] ®Ó kh«ng x¶y ra hiÖn t­îng tù xiÕt th× Tõ c«ng thøc tÝnh M«men phanh ta thÊy ®Ó M«men phanh tiÕn ®Õn mét gi¸ trÞ cùc ®¹i l¸ v« cïng th× hiÖn t­îng tù xiÕt chØ cã thÓ xÈy ra ®èi víi m¸ tr­íc cña c¬ cÊu phanh guèc. + §èi víi m¸ tr­íc cña c¬ cÊu phanh tr­íc (víi c = 0,165 (m),d = 5,820 )ta cã: 0,74 VËy m = 0,74 kh«ng thuéc vµo giíi h¹n cña m nªn c¬ cÊu phanh tr­íc kh«ng xÈy ra hiÖn t­îng tù xiÕt. + §èi víi m¸ tr­íc cña c¬ cÊu phanh sau (víi c = 0,165 (m), d = 1,370 ) 0,75. VËy m = 0,75 kh«ng thuéc vµo giíi h¹n cña m nªn c¬ cÊu phanh sau kh«ng xÈy ra hiÖn t­îng tù xiÕt. 6. KiÓm nghiÖm ®é bÒn m¸ phanh. KÝch th­íc m¸ phanh ®­îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn sau: C«ng ma s¸t riªng, ¸p suÊt lªn bÒ mÆt m¸ phanh, tû sè p, chÕ ®é lµm viÖc c¬ cÊu phanh. 1. C«ng ma s¸t riªng L: NÕu « t« ®ang chuyÓn ®éng víi vËn tèc V« cho tíi khi dõng h¼n (V0=0) Th× toµn bé ®éng n¨ng cña «t« cã thÓ chuyÓn thµnh c«ng ma s¸t L t¹i c¸c c¬ cÊu phanh : L = Trong ®ã Wd : §éng n¨ng cña ¤t« Wd = m: Khèi l­îng cña «t« khi t¨ng t¶i m = 11252 (kg) VËn tèc cña «t« b¾t ®Çu phanh ta lÊy v2 = 50(Km/h) = 13,88 (m/s). Suy ra: Wd = = 1111593 (J) : DiÖn tÝch toµn bé cña m¸ phanh ë tÊt c¶ c¸c c¬ cÊu phanh Ta cã: [ I. 7] Chän bt = 0,08 (m), bs= 0,11(m) Thay c¸c th«ng sè ®· biÕt vµo c«ng thøc [I. 7] ta cã = 0,338 (m2) Suy ra c«ng ma s¸t riªng lµ: L = = 3288737 (J/m2) = 3288,737 (KJ/m2) Víi [L] = 3000-7000 (KJ/m2) VËy c«ng ma s¸t riªng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn. 2. ¸p suÊt lªn bÒ mÆt m¸ phanh: ¸p suÊt lªn bÒ mÆt m¸ phanh bÞ giíi h¹n bëi søc bÒn vËt liÖu : q = [I. 8] Trong ®ã: b – lµ chiÒu réng m¸ phanh :. rt – b¸n kÝnh trèng phanh : β0 – lµ gãc «m m¸ phanh [q] – lµ ¸p suÊt cho phÐp: [q] = 1,5 – 2 (MN/m2). + C¬ cÊu phanh tr­íc: Víi c¬ cÊu phanh tr­íc hai m¸ b»ng nhau nªn: q1 = [I. 9] Trong ®ã: b1: lµ chiÒu réng m¸ phanh tr­íc : b1= 0,08 (m). rt : b¸n kÝnh trèng phanh : rt = 0,21(m) β0 : lµ gãc «m m¸ phanh: β0 = 120o Thay sè vµo ta ®­îc: q1 = 1,67(Mpa) V× q1 < [q1] nªn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn + C¬ cÊu phanh sau: q2 = [I. 10] Trong ®ã: b1: lµ chiÒu réng m¸ phanh sau : b2= 0,11 (m). rt : b¸n kÝnh trèng phanh : rt = 0,21(m) β0 : lµ gãc «m m¸ phanh: β0 = 125o Thay sè vµo ta ®­îc: q2 = 1,27(Mpa) V× q1 < [q1] nªn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn 3. Tû sè gi÷a khèi l­îng vµ tæng diÖn tÝch m¸ phanh Ngoµi c¸c chØ tiªu trªn, thêi gian lµm viÖc cña m¸ phanh cßn ®­îc ®¸nh gi¸ b»ng tû sè p tû sè nµy trong giíi h¹n ( 2,5.104 – 3,5.104 ) kg/m2 p = [I. 11] Trong ®ã : M: Khèi l­îng toµn bé cña «t« khi t¨ng t¶i: M = 11525 (kg). : Tæng diÖn tÝch c¸c m¸ phanh: = 0,338(m2) Thay vµo c«ng thøc [I. 11] ta cã: p = 34097(kg/m2) VËy ®iÒu kiÖn nµy ®­îc tho¶ m·n. 4. TÝnh to¸n nhiÖt ph¸t ra trong qu¸ tr×nh phanh . Trong qu¸ tr×nh phanh « t«, toµn bé khèi l­îng chuyÓn ®éng cña «t« ®­îc chuyÓn hãa thµnh nhiÖt t¹i c¸c c¬ cÊu phanh. Mét phÇn cña nhiÖt l­îng nµy sÏ nung nãng c¸c chi tiÕt trong c¬ cÊu phanh mµ chñ yÕu lµ trèng phanh, phÇn cßn l¹i to¶ ra m«i tr­êng kh«ng khÝ. Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt ®­îc viÕt nh­ sau (Theo [TL2]): [I. 12] Tr­êng hîp phanh ngÆt, thêi gian phanh rÊt ng¾n nªn l­îng nhiÖt to¶ ra ngoµi kh«ng khÝ rÊt nhá nªn ta cã thÓ bá qua: . Nªn sù t¨ng nhiÖt ®é ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc sau: T0 = [I. 13] Trong ®ã: m : Khèi l­îng cña xe m = 11525(kg), V1 : VËn tèc ban ®Çu lÊy V1= 30 km/h = 8,3 m/s V2 : VËn tèc xe sau khi phanh V2= 0. mt : Khèi l­îng cña c¸c trèng phanh mT = 4. m m: Khèi l­îng cña mét trèng phanh m=19 (kg), Suy ra: mT = 4.19 = 76 (kg). C : NhiÖt dung cña chi tiÕt nung nãng C = 500(J/kg®é). Thay sè vµo [I. 13] ta ®­îc: T0 = C < 150C. Nh­ vËy ®iÒu kiÖn nhiÖt ®­îc tho¶ m·n. PhÇn II TÝnh bÒn mét sè chi tiÕt I. TÝnh bÒn trènh phanh. Dùa vµo tr¹ng th¸i chÞu lùc cña trèng phanh trong qóa tr×nh phanh ta thÊy trèng phanh lµm viÖc gÇn gièng nh­ èng dÇy chÞu ¸p suÊt bªn trong. Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n ta gi¶ thiÕt r»ng ¸p suÊt ph©n bè trªn bÒ mÆt trèng phanh lµ kh«ng ®æi, ®ång thêi ta ®­a thªm vµo hÖ sè an toµn lµ n =1,5 trong khi tÝnh to¸n bÒn cho trèng phanh. ¸p suÊt bªn trong trèng phanh ®­îc tÝnh theo c«ng thøc (Theo [TL2]) : q = [II. 1] Trong ®ã : Mp : M«men phanh do guèc tr­íc vµ guèc sau sinh ra. Qua ph©n tÝch vµ tÝnh to¸n ë môc III ta thÊy r»ng ¸p suÊt sinh ra trªn bÒ mÆt trèng phanh ë c¬ cÊu phanh tr­íc lín h¬n ë c¬ cÊu phanh sau nªn ta chØ tÝnh bÒn cho c¬ cÊu phanh tr­íc. Theo lý thuyÕt vÒ øng suÊt vµ biÕn d¹ng cña èng dÇy chøa ¸p suÊt bªn trong cã ¸p suÊt ph¸t sinh trong èng khi chÞu lùc bªn trong lµ. sn = [II. 2] sT = [II. 3] Trong ®ã sn :øng suÊt ph¸t sinh theo ph­¬ng h­íng t©m. sT :øng suÊt ph¸t sinh theo ph­¬ng tiÕp tuyÕn. a :B¸n kÝnh trong cña trèng phanh a = 210 mm b:B¸n kÝnh ngoµi cña trèng phanh b = 228 mm r’: Kho¶ng c¸ch tõ t©m èng ®Õn ®iÓm cÇn tÝnh Qua hai c«ng thøc [II.1], [II. 3] ta thÊy sn : Lu«n lµ øng suÊt nÐn v× : vµ < 0 do vËy sn < 0 st : Lu«n lµ øng suÊt kÐo v× : vµ > 0 Ta thÊy r»ng khi r = a th× sn ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i v× r = (a-:-b) ta cã: snmax == - q snmax = 1,67 (MPa ) §Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn an toµn khi lµm viÖc ta lÊy thªm hÖ sè an toµn lµ n = 1,5 khi ®ã ta cã: dnmax = 1,67.1,5 = 2,505 (MPa) Trèng phanh ®­îc lµm b»ng vËt liÖu thÐp Gr-18-36 cã: [sn] = 38 (MPa) [sk] = 18 (MPa) VËy trèng phanh ®­îc chÕ t¹o ®ñ ®iÒu kiÖn lµm viÖc. II. TÝnh bÒn guèc phanh. Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn ta thÊy r»ng guèc phanh tr­íc cña c¬ cÊu phanh sau chÞu lùc lín nhÊt v× vËy ta tiÕn hµnh tÝnh to¸n bÒn cho guèc phanh tr­íc cña c¬ cÊu phanh sau. 1.T×m to¹ ®é träng t©m cña mÆt c¾t ngang guèc phanh. H×nh.PII.1: MÆt c¾t ngang cña guèc phanh. B¸n kÝnh ngoµi m¸ guèc phanh: R1= 201 (mm). B¸n kÝnh trong m¸ guèc phanh: R2=190 (mm). B¸n kÝnh trong x­¬ng guèc phanh: R3 = 130(mm). ChiÒu réng guèc phanh: a = 100 (mm). ChiÒu dÇy m¸ guèc phanh: b = 11 (mm). ChiÒu cao x­¬ng guèc phanh: d = 60 (mm). ChiÒu dÇy x­¬ng guèc phanh: c = 22 (mm). a. KÝch th­íc tõ trôc X-X ®Õn träng t©m G Ta cã : YC1=, [II. 4] [II. 4] lµ c«ng thøc tÝnh kÝch th­íc ®Õn träng t©m G. Víi F1 diÖn tÝch phÇn trªn ch÷ T F1 = a.b = 100.11 = 1100 (mm2). F2 diÖn tÝch phÇn d­íi ch÷ T: F2 = c.d = 22.60 = 1320 (mm2). Y2= Yc1+Yc2 =R1' - R2' Trong ®ã: R1'= R’1: B¸n kÝnh träng t©m phÇn diÖn tÝch trªn, tÝnh ®Õn t©m tang trèng R2'= R’2: B¸n kÝnh träng t©m phÇn diÖn tÝch d­íi, tÝnh ®Õn t©m tang trèng. Thay vµo [II. 4] ta ®­îc : Yc2 = Y2 - Yc1 = 35,5 – 16,14=19,36 (mm). b. TÝnh b¸n kÝnh ®­êng trung hoµ : Rth = VËy kho¶ng c¸ch tõ t©m b¸nh xe ®Õn t©m guèc phanh lµ RG = R2'+ YC2=160 +19,36 =179,36(mm). 2. KiÓm tra bÒn guèc phanh. §èi víi guèc phanh ®Ó kiÓm tra bÒn lµ rÊt phøc t¹p do vËy khi tÝnh to¸n ë ®©y ta chØ lÊy c¸c gi¸ trÞ gÇn ®óng. Ta kiÓm tra t¹i nh÷ng tiÕt diÖn nguy hiÓm nhÊt, muèn thÕ ta ph¶i vÏ ®­îc biÓu ®å néi lùc . ë trªn b»ng ph­¬ng ph¸p ho¹ ®å lùc ta ®· x¸c ®Þnh ®­îc c¸c lùc P, U, R t¸c dông lªn guèc phanh tr­íc cña c¬ cÊu phanh sau: P = 19202 (N) U= 46377 (N) R= 63023 (N) §Æt c¸c gi¸ trÞ lùc nµy vµo guèc phanh tr­íc cña c¬ cÊu phanh sau t¹i vÞ trÝ ®Æt lùc R1 ta c¾t ra thµnh 2 nöa thay vµo mÆt ph¼ng c¾t ®ã ®Æt c¸c lùc: Lùc Nz1 h­íng t©m, vµ QY1, MU1 ë nöa trªn Lùc Nz2 h­íng t©m, vµ QY2, MU2 ë nöa d­íi C¸c lùc nµy cã ph­¬ng gièng nhau chiÒu ng­îc vµ trÞ sè b»ng nhau theo tøng cÆp . a. XÐt c©n b»ng cho ®o¹n trªn cña guèc phanh: Guèc phanh ®­îc c¾t thµnh hai nöa, nöa trªn vµ nöa d­íi t¹i ®iÓm ®Æt cña lùc R. XÐt c©n b»ng cho ®o¹n trªn ta tÝnh tæng c¸c néi lùc vµ tæng c¸c ngo¹i lùc chóng b»ng nhau theo tõng ph­¬ng X,Y,Z cña hÖ trôc to¹ ®é. Ta ®i xÐt s¬ ®å d­íi ®©y: Trong ®ã: j : Gãc t¹o bëi trôc Y_Y vµ tia OA. j = 250 j‘ :Gãc t¹o bëi trôc X_X vµ ph­¬ng cña ®iÓm cÇn xÐt. j‘ = ( XOB - BOA ) = (8,630 – 58,250). a : Gãc t¹o bëi tia OA vµ ®iÓm ®ang xÐt trªn guèc phanh. a = (00 – AOB ) = (00 – 56,750) XÐt sù c©n b»ng lùc t¹i ®iÓm bÊt k× trªn ®o¹n trªn ta cã: [II. 5] T¹i ®iÓm A th× Thay vµo [II. 5] ta ®­îc: T¹i ®iÓm B th× (gãc t¹o bëi 0A vµ OB, víi A, B lµ 2 ®iÓm ®Æt lùc P vµ R) Thay vµo [II. 5] ta ®­îc . B¶ng 3. Lùc c¾t t¹i A vµ B VÞ trÝ Lùc M« men A B NZ1 (N) - 17403 - 2755 QY1 (N) - 8115 - 19003 MU1 (Nm) 0 - 2301 b. XÐt c©n b»ng cho ®o¹n d­íi cña guèc phanh: T¹i ®iÓm B Tæng c¸c ngo¹i lùc vµ néi lùc theo c¸c ph­¬ng b»ng nhau nªn. [II. 6] Tõ ho¹ ®å lùc cña c¬ cÊu phanh ta l¹i cã: Thay c¸c gãc vµ c¸c lùc ®· biÕt vµo c«ng thøc [II. 6] ta cã: T¹i ®iÓm C: Tæng c¸c ngo¹i lùc vµ néi lùc theo c¸c ph­¬ng b»ng nhau nªn. [II. 7] Thay c¸c gãc vµ c¸c lùc ®· biÕt vµo c«ng thøc [II. 7] ta cã: VÞ trÝ Lùc M«men A B NZ1 (N) -17403 -2755 QY1 (N) -8115 -19003 MU1 (Nm) 0 -2301 C¨n cø vµo c¸c b¶ng trªn ta vÏ biÓu ®å néi lùc t¸c dông lªn guèc phanh : Tõ biÓu ®é néi lùc ta thÊy t¹i mÆt c¾t B_B lµ mÆt c¾t nguy hiÓm nhÊt. T¹i ®©y ta cã N = 45119(N). Q = 37873(N). Mu = 6011(N.m). M¾t c¾t ngang t¹i B_B ta coi nh­ ch÷ T sau: §èi víi tiÕt diÖn h×nh ch÷ T, ®Ó kiÓm nghiÖm bÒn ta cÇn tÝnh øng suÊt t¹i c¸c ®iÓm 1,2,3. øng suÊt do QY vµ MU g©y ra ®­îc tÝnh nh­ sau : Trong ®ã: F: diÖn tÝch cña tiÕt diÖn tÝnh to¸n, F = 2420 ( mm2) = 2420.10-6(m2) Rth: b¸n kÝnh ®­êng trung hoµ: Rth = 0,1758( m). R i: b¸n kÝnh t¹i ®iÓ ®ang xÐt. Qy = - 37873(N). Mu = - 6011(N). + XÐt t¹i ®iÓm 1 ta cã Ri=R1=0,201 m. = - 35,5.106 (N/m2). + XÐt t¹i ®iÓm 2 ta cã Ri=R2=0.19 m. = - 48,9.106 (N/m2). + XÐt t¹i ®iÓm 3 ta cã Ri = R2= 0,13 m. = - 8,6.106 (N/m2). øng suÊt tiÕp do lùc Nz g©y ra : Theo DuRapxki th× øng suÊt tiÕp ®­îc tÝnh theo c«ng thøc . [II. 8] Víi SX : M«men tÜnh phÇn bÞ c¾t ®èi víi trôc qu¸n tÝnh trung t©m. Ta cã: Trong ®ã: Fc: DiÖn tÝch phÇn c¾t phÝa d­íi ch÷ T: Fc = 0,00132 (m2) Y- to¹ ®é träng t©m phÇn bÞ c¾t ®èi víi trôc trung hoµ. Trªn h×nh guèc phanh ch÷ T nªn t¹i ®iÓm 1,3 cã dF = 0 nªn Sx=0. t¹i ®iÓm 2: Sx=Y2.Fc. Y2 = R’1- Rth = 199,5 – 175,8 = 23,7 Suy ra: Sx = 0,0237.0,00132 = 31,284.10-6 (m3 ). JX : M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn Ta cã : Víi: R1 = 0,201(m) R2 = 0,19 (m). R3 = 0,103(m). c = 0,022 (m). a = 0,1 (m). Yc2 = 0,01936 (m). Yc1 = 0,01614 (m). F1 = 0,0011(m2). F2 = 0,00132(m2). thay sè vµo c«ng thøc trªn ta tÝnh ®­îc J = 1,775.10-6 m4. b: ChiÒu dµy phÇn bÞ c¾t: b = 2.c = 0,044 m. Nz : Lùc c¾t t×m ®­îc Nz = 42364 (N) Thay sè vµo ta t×m ®­îc : T¹i ®iÓm 1,3 ta cã . T¹i ®iÓm 2 ta cã: =16969467 (N/m2). øng suÊt tæng hîp sÏ lµ : vËy ë ®iÓm 1 ta cã: th1=1= 35,5.106 ( N/m2). 2 ta cã : th2=(N/m2). 3 ta cã : th3=3= 8,6.106 (N/m2). Víi kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn ta lËp b¶ng sau: B¶ng 3: øng suÊt t¹i c¸c ®iÓm 1,2,3. §iÓm TrÞ sè 1 2 3 z (N/m2) 35,5.106 48,9.106 8,6.106 (N/m2) 0 18073019 0 (N/m2) 35,5.106 9,926.107 8,6.106 NhËn xÐt Ta thÊy : T¹i ®iÓm1: Ph©n tè chÞu øng suÊt ®¬n (chÞu nÐn). T¹i ®iÓm 2: Ph©n tè chÞu tr¹ng th¸i øng suÊt ph¼ng . T¹i ®iÓm 3: Ph©n tè chÞu øng suÊt ®¬n (tr¹ng th¸i chÞu kÐo). Guèc phanh chÕ t¹o b»ng thÐp 40 nªn cã . Nªn víi gi¸ trÞ trªn ta thÊy guèc phanh ®ñ bÒn. TÝnh bÒn ®­êng èng dÉn ®éng phanh §­êng èng dÉn ®éng phanh cã nhiÖm vô truyÒn ®­îc ¸p suÊt t¹i m¸y nÐn khÝ ®Õn c¸c bé phËn kh¸c víi ¸p suÊt 0,7(MPa). V× vËy ®­êng èng cÇn ph¶i ®m¶ b¶o chÞu ®­îc ¸p suÊt cao khi lµm viÖc kh«ng bÞ biÕn d¹ng, d¹n nøt, dß rØ. Khi tÝnh to¸n ta coi ®­êng èng dÉn khÝ nh­ lo¹i vá máng bÞt kÝn hai ®Çu vµ cã chiÒu dµi kh¸ lín. øng suÊt tiÕp tuyÕn tÝnh theo c«ng thøc : (N/m) [II. 9] C¾t èng b»ng mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi trôc cña èng th× øng suÊt ph¸p σn t¸c dông lªn thµnh vá èng ph¶i c©n b»ng víi ¸p suÊt cña chÊt láng t¸c dông lªn diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña èng . σn = 2rR.s – p R2 = 0 [II. 10] Trong ®ã: p : ¸p suÊt bªn trong ®­êng èng ( p = 0,7 Mpa = 7.105 N/m2) R : B¸n kÝnh bªn trong ®­êng èng dÉn R = 1,6 cm S : ChiÒu dÇy cña èng dÉn ( s = 0,5 mm). §­êng èng lµm hîp kim ®ång cã [σ ] = 2600.105 N/m2. §Ó ®¶m b¶o ®ñ bÒn ta tÝnh theo ®iÒu kiÖn ¸p suÊt cho phÐp: [σ ] Thay c¸c gi¸ trÞ p,R,S vµo [II.10] ta th¶o m·n ®iÒu kiÖn cho phÐp Do ®ã ®­êng èng dÉn ®éng phanh ®ñ bÒn. IV. TÝnh bÒn chèt phanh. M¸ phanh quay quanh chèt phanh ®­îc tÝnh theo c¾t vµ chÌn dËp. 1. TÝnh theo øng suÊt c¾t Ta cã : [II. 11] Trong ®ã: d : §­êng kÝnh chèt: d = 36 mm = 36.10-3 m. U1: Lùc t¸c dông lªn chèt: U= 46377(N). Thay c¸c th«ng sè vµo [II. 11] ta ®­îc: VËy chèt tho¶ m·n ®iÒu kiÖn c¾t. 1.Theo øng suÊt chÌn dËp: Ta cã: [II. 12] l : ChiÒu dµi tiÕp xóc cña chèt víi guèc phanh: l = 3.10-3 m Thay sè vµo [II. 12] ta ®­îc: VËy chèt tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chÌn dËp. kÕt luËn Sau khi tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm bÒn toµn bé c¸c bé phËn trong hÖ thèng phanh cña xe Zil – 130, ta nhËn thÊy c¸c chi tiÕt, bé phËn hiÖn cã trªn xe hoµn toµn ®¸p øng vµ tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc ban ®Çu cña xe khi t¨ng t¶i 2 tÊn. Sau khi ®· kiÓm nghiÖm song cho hÖ thèng phanh ta thÊy. Trªn xe zil 130 hiÖn nay cßn cã h¹n chÕ trong sö dông ë ViÖt nam. Lªn viÖc c¶i tiÕn hÖ thèng phanh cho xe lµ cÇn thiÕt nh¨m n©ng cao ®é tin cËy khi sö dông. PhÇn III ®Æt vÊn ®Ò vµ lùa chän ph­¬ng ¸n ®Æt vÊn ®Ò Xe Zil – 130 lµ lo¹i xe nhËp tõ Liªn X« cò. §©y lµ lo¹i xe cã tÝnh n¨ng viÖt d· cao, cã kh¶ n¨ng lµm viÖc tèt ë vïng ®Ìo dèc, ®åi nói, hÇm má. Tuy nhiªn qua thùc tÕ sö dông ë ®iÒu kiÖn khÝ hËu vµ ®­êng x¸ ViÖt Nam, xe Zil – 130 vÉn béc lé nh÷ng nh­îc ®iÓm cña hÖ thèng phanh ®ã lµ: Khi mét vÞ trÝ nµo ®ã cña hÖ thèng phanh cã sù cè (hë ®­êng khÝ) th× hiÖu qu¶ phanh sÏ kÐm hoÆc mÊt t¸c dông hoµn toµn. §iÒu nµy rÊt nguy hiÓm khi xe ®ang ho¹t ®éng trªn ®Þa h×nh ®åi nói, lªn dèc, xuèng dèc, hoÆc ®ang ë tèc ®é cao. Do tÝnh n¨ng ph¶i th­êng xuyªn ho¹t ®éng ë ®Þa h×nh phøc t¹p, xe ph¶i lªn xuèng dèc liªn tôc, ®éng c¬ ph¶i lµm viÖc ë sè vßng quay thÊp, khÝ nÐn ®­îc cung cÊp Ýt h¬n. Trong khi ®ã, ng­êi l¸i ph¶i th­êng xuyªn rµ phanh ®Ó gi¶m vËn tèc cña xe khi xuèng dèc. Lµm ¸p suÊt khÝ nÐn trong hÖ thèng gi¶m xuèng mµ m¸y nÐn khÝ kh«ng kÞp bæ sung, do vËy m«men phanh kh«ng ®¶m b¶o ®Ó phanh, ®iÒu nµy rÊt nguy hiÓm. Do lµm viÖc l©u dµi, l¸i xe kh«ng tu©n thñ c¸c chÕ ®é kiÓm tra, kh«ng ®iÒu chØnh khe hë gi÷a m¸ phanh vµ tang trèng lµm cho khe hë gi÷a m¸ phanh vµ tang trèng v­ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp dÉn ®Õn hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña thanh ®Èy t¨ng. Tuy nhiªn hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña thanh ®Èy cã giíi h¹n, do ®ã kh«ng ®¶m b¶o lùc Ðp cña m¸ phanh lªn tang trèng dÉn ®Õn m«men phanh kh«ng ®¶m b¶o phanh xe ®­îc an toµn. Ngoµi ra mét sè sù cè th­êng x¶y ra ®èi víi hÖ thèng phanh nh­ : r¸ch mµng bÇu phanh, lß xo van ph©n phèi háng, van ë t«ng phanh bÞ mßn… HÖ thèng phanh ®­îc thiÕt kÕ ph¶i ®¶m b¶o ®­îc nh÷ng yªu cÇu sau ®©y: Qu·ng ®­êng phanh ng¾n nhÊt khi phanh ®ét ngét trong tr­êng hîp nguy hiÓm. Muèn cã qu·ng ®­êng phanh ng¾n nhÊt th× ph¶i ®¶m b¶o ®­îc gia tèc chËm dÇn cùc ®¹i. Phanh ph¶i ªm dÞu trong bÊt kú tr­êng hîp nµo ®Ó ®¶m b¶o sù æn ®Þnh cña « t« khi phanh. §iÒu khiÓn dÔ dµng, tøc lµ lùc t¸c dông lªn bµn ®¹p hoÆc ®ßn ®iÒu khiÓn kh«ng lín. TruyÒn ®éng phanh cã ®é nh¹y cao. Kh«ng cã hiÖn t­îng tù xiÕt khi phanh. C¬ cÊu phanh tho¸t nhiÖt tèt. Lu«n gi÷ ®­îc tû lÖ thuËn gi÷a lùc bµn ®¹p hoÆc ®ßn ®iÒu khiÓn víi lùc phanh trªn b¸nh xe. Cã kh¶ n¨ng phanh khi « t« ®øng trong thêi gian dµi. Qua ph©n tÝch c¸c ­u nh­îc ®iÓm cña xe Zil- 130 vµ c¸c yªu cÇu sö dông còng nh­ yªu cÇu cña mét sè xe hiÖn t¹i th× thiÕt kÕ c¶i tiÕn hÖ thèng phanh nh»m n©ng cao ®é tin cËy vµ më réng ph¹m vi ho¹t ®éng xe cho lµ cÇn thiÕt. §Ó n©ng cao ®é tin cËy cho xe khi chuyÓn ®éng, h­íng thiÕt c¶i tiÕn hÖ thèng phanh tËp trung vµo viÖc sö lÝ hÖ thèng dÉn ®éng phanh. Víi xe Zil 130 lµ lo¹i xe cã hÖ thèng phanh khÝ nÐn nªn b¶n th©n nã ®· tån t¹i c­êng ho¸ phanh nªn ta thiÕt kÕ c¶i tiÕn dÉn ®éng phanh tõ mét dßng sang hai dßng. D­íi ®©y lµ s¬ ®å hÖ thèng phanh xe Zil 130 ®ang ®­îc sö dông trong hiÖn t¹i. H×nh PIII.1 S¬ ®å dÉn ®éng phanh xe Zil 130 tr­íc c¶i tiÕn 1:M¸y nÐn khÝ; 2:Van ®iÒu chØnh ¸p suÊt; 3, 4:B×nh chøa khÝ; 5:Van an toµn; 6:Van ph©n phèi; 7:BÇu phanh. Chän ph­íng ¸n thiÕt kÕ §Ó thùc hiÖn viÖc c¶i tiÕn hÖ thèng phanh tõ dÉn ®éng mét dßng sang dÉn ®éng hai dßng. Ta cÇn sö dông van chia khÝ nÐn tõ m¸y nÐn khÝ ra hai dßng vµ mét van ph©n phèi dÉn ®éng hai dßng Ta xÐt hai s¬ ®å dÉn ®éng sau: Ph­íng ¸n 1: 1:M¸y nÐn khÝ; 2:Van ®iÒu chØnh ¸p suÊt; 3, 4:B×nh chøa khÝ; 5:Van an toµn; 6:Van ph©n phèi kÐp; 7:BÇu phanh; 8:Van chia khÝ. Ph­¬ng ¸n nµy mét dßng khÝ nÐn ®­îc dÉn ®Õn hÖ thèng phanh bªn ph¶i vµ mét dßng khÝ nÐn ®­îc dÉn ®éng ®Õn hÖ thèng phanh bªn tr¸i hai dßng nµy hoµn toµn ®éc lËp víi nhau do ®ã t¨ng ®­îc an toµn cho xe, nh­ng khi phanh do kÕt cÊu cña van ph©n phèi dÉn ®éng hai dßng sÏ cã mét dßng t¸c dông tr­íc nªn lµm mÊt tÝnh æn ®Þnh cña xe khi phanh. Ph­íng ¸n 2: 1:M¸y nÐn khÝ; 2:Van ®iÒu chØnh ¸p suÊt; 3, 4:B×nh chøa khÝ; 5:Van an toµn; 6:Van ph©n phèi kÐp; 7:BÇu phanh; 8:Van chia khÝ. Ph­¬ng ¸n nµy mét dßng ®­îc dÉn ®éng nªn phanh b¸nh tr­íc vµ mét dßng dÉn ®éng nªn phanh b¸nh sau ®éc lËp víi nhau nhê cã van chia khÝ nÐn 8 vµ van ph©n phèi dÉn ®éng hai dßng 6 lµm cho hÖ thèng phanh an toµn h¬n. Song do cÊu t¹o cña van ph©n phèi sÏ cã mét dßng t¸c dông tr­íc mét chót nªn ë ®©y ta chän dßng dÉn ®éng cã t¸c dông tr­íc nªn phanh b¸nh sau nh»m gi÷ æn ®Þnh cho xe khi phanh. V× vËy ta chän ph­¬ng ¸n 2 cã nguyªn lý ho¹t ®éng nh­ sau: M¸y nÐn khÝ 1 ®­îc dÉn ®éng tõ ®éng c¬ sÏ b¬m khÝ nÐn ®Õn c¸c b×nh chøa khÝ nÐn 3 vµ 4. Dßng khÝ nµy ®­îc chia ra hai dßng nhê van chia khÝ 8. KhÝ nÐn tõ b×nh khÝ ®­îc dÉn ®Õn van ph©n phèi dÉn ®éng hai dßng. Mét dßng tíi bÇu phanh b¸nh sau vµ mét dßng tíi bÇu phanh b¸nh tr­íc ho¹t ®éng ®äc lËp víi nhau nhê kÕt cÊu cña van chia khÝ vµ van ph©n phèi. Tõ van ph©n phèi cã hai dßng mét dßng t¸c dông tr­íc ta cho dÉn ®éng tíi bÇu phanh b¸nh sau ®Ó xe æn ®Þnh khi phanh. ¸p suÊt trong hÖ thèng phanh ®­îc ®iÒu chØnh nhê van ®iÒu chØnh ¸p suÊt 2. T¹i b×nh chøa khÝ cã mét van an toµn 5. Nh­ vËy ta thÊy sau sau c¶i tiÕn hÖ thèng phanh xe Zil 130 sÏ t¨ng ®­îctÝnh an toµn. ®ång thêi vÉn ®¶m b¶o ®­îc sô æn ®Þnh cña xe khi phanh. Sau khi ®· chän ph­¬ng ¸n 2 ta sÏ tiÕn hµnh thiÕt kÕ dÉn ®éng phanh gåm c¸c côm sau: M¸y nÐn khÝ. Van ®iÒu chØnh ¸p suÊt. Van chia khÝ nÐn. B×nh chøa khÝ nÐn. Van an toµn Van ph©n phèi dÉn ®éng hai dßng. BÇu phanh. PHÇn IV TÝnh to¸n dÉn ®éng phanh I. M¸y nÐn khÝ. N¨ng suÊt cña m¸y nÐn khÝ ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Q = ipd2.snhv (l/phót). [III.1]. Trong ®ã: i: Sè xy lanh cña m¸y nÐn khÝ i = 2. d:§­êng kÝnh xy lanh d = 0,52 dm. s: Hµnh tr×nh cña piston s = 0,38 dm. n : Sè vßng quay cña trôc m¸y nÐn khÝ n = 125 v/phót. hv: HiÖu suÊt chuyÒn khÝ cña m¸y nÐn khÝ hv = 0,7. Thay vµo c«ng thøc [III.1] ta cã : Q = 141 ( l/phót). Víi sè vßng quay cña m¸y nÐn khÝ lµ 125 v/phót. N¨ng suÊt cña m¸y nÐn khÝ ®¹t trªn « t« hiÖn nay n»m tong kho¶ng 60 – 250 l/phót. VËy m¸y nÐn khÝ cña ta ®ñ cung cÊp cho hÖ thèng phanh. Trong thùc tÕ m¸y nÐn khÝ chØ lµm viÖc trong kho¶ng 10% - 20% thêi gian lµm viÖc cña «t«. Thêi gian cßn l¹i ®Ó cho m¸y nÐn khÝ ch¹y kh«ng t¶i ®Ó t¨ng tuæi thä cña m¸y nÐn. van ®iÒu chØnh ¸p suÊt. H×nh PIV.1 Van ®iÒu chØnh ¸p suÊt 1: N¾p ®iÒu chØnh ¸p suÊt cã ren. 2,4: Bi tú ®Þnh t©m. 3: Lß xo . 5: Thanh ®Èy. 6: Nót. 7: Lç tho¸t khÝ. 8:Th©n van. 9: §Çu nèi Nguyªn lý lµm viÖc cña van : Van ®iÒu chØnh ¸p suÊt dïng ®Ó gi÷ cho ¸p suÊt trong hÖ thèng ë møc quy ®Þnh. Theo xe tham kh¶o lµ xe Zil- 130. Ta chän van ®iÒu chØnh ¸p suÊt kiÓu hßn bi. KhÝ nÐn ®­îc ®­a vµo ®Çu nèi 9, lç 11 ®­îc th«ng v¬i c¬ cÊu ch¹y kh«ng t¶i cña m¸y nÐn khÝ bëi èng nèi vµ th«ng víi khÝ trêi nhê r·nh 7. Van bi 4 d­íi t¸c dông cña lß xo 3 sÏ ®ãng kh«ng cho khÝ nÐn vµo kho¶ng kh«ng gian trªn khoang 4. ¸p suÊt khÝ nÐn trong b×nh ®¹t tíi møc gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh (kho¶ng 7,0 – 7,4 kg/cm2) th× kh«ng khÝ nÐn sÏ th¾ng lùc lß xo 3 n©ng van bi lªn ®Ó ®i vµo kho¶ng kh«ng gian trªn van, tõ ®ã kh«ng khÝ nÐn sÏ ®i qua lç 11. Theo èng nèi vµo c¬ cÊu ch¹y kh«ng t¶i cña m¸y nÐn khÝ van bi 10 n©ng lªn ®ång thêi ®ãng kÝn r·nh 7. III. van chia khÝ. H×nh PIV.2 Van chia khÝ nÐn 1:Th©n van; 2,4,12,14:Phít lµm kÝn; 3:Con tr­ît; 5:ô chÆn; 6:Lß xo c©n b»ng 7:N¾p van; 8:MiÕng ®Öm; 9:Phít b¶o vÖ; 10:§Öm ®iÒu chØnh; 11:Lß xo gi÷ ô chÆn; 13:§Üa ®ì lß xo; 15:Lß xo håi vÞ; 16:Vßng chÆn; 17: Lß xo Nguyªn lý lµm viÖc cña van chia khÝ: Do hÖ thèng phanh ®­îc dÉn ®éng hai dßng riªng biÖt tõ sau b×nh khÝ nÐn, nªn van chia khÝ nÐn lµ mét bé phËn rÊt quan träng vµ kh«ng thÓ thiÕu ®­îc trong hÖ thèng phanh. Nã ®¶m b¶o cÊp khÝ nÐn cho hai dßng riªng biÖt tøc lµ ®¶m b¶o cho dÉn ®éng phanh cña hÖ thèng phanh lµm viÖc b×nh th­êng khi cã mét dßng gÆp sù cè. S¬ ®å vµ nguyªn lý lµm viÖc: Khi phanh lµm viÖc tèt th× khÝ nÐn ®i tõ b×nh chøa khÝ nÐn ®Õn cöa van III vµ vµo khoang A. Do sù chªnh ¸p khÝ nÐn ë khoang A, khoang B vµ khoang C nªn c¸c phít 4,14 sÏ Ðp lß xo c«n l¹i vµ më van cho khÝ nÐn vµo khoang B vµ khoang C. KhÝ nÐn tõ khoang B vµ khoang C sÏ ®i qua cöa I vµ II ®Ó ®Õn c¸c cöa cña van ph©n phèi råi sau ®ã ®Õn c¸c bÇu phanh b¸nh tr­íc vµ bÇu phanh b¸nh sau. Nh­ vËy khÝ nÐn ®­îc cÊp ®Õn cho c¶ hai dßng. Khi cã sù cè ë mét dßng nµo ®ã, gi¶ sö hÖ thèng dÉn ®éng th«ng víi khoang C bÞ dß rØ vµ mÊt khÝ nÐn th× ¸p suÊt trong hai khoang B vµ C sÏ chªnh lÖch nhau. Cô thÓ lµ ¸p suÊt trong khoang B cao h¬n khoang C nªn ¸p lùc khÝ nÐn trong khoang B t¸c dông lªn phít 14 lín h¬n ¸p lùc khoang C lªn t¸c dông lªn phít 4 lµm phít 4 ch¹m vµo c÷ 5 lµm c÷ 5 dÞch chuyÓn sang ph¶i vµ lß xo 6 bÞ nÐn l¹i. HÖ thèng c¸c chi tiÕt 5,4,3,14 sÏ dõng l¹i khi lùc lß xo 6 c©n b»ng v¬i ¸p lùc do chªnh lÖch ¸p suÊt khÝ nÐn gi÷a c¸c khoang A,B,C t¹o ra. Khi ®ã phít 4 sÏ ng¨n c¸ch hai khoang A vµ C. KhÝ nÐn tõ khoang A chØ cã thÓ t¹o ¸p lùc ®Ó më th«ng víi khÝ nÐn ë khoang B vµ vÉn ®­îc b¶o toµn v× nã kh«ng th«ng ®­îc víi khoang C. IV. B×nh chøa khÝ . B×nh chøa khÝ nÐn ®­îc chÕ t¹o b»ng c¸ch hµn 15 thÐp l¸ bªn ngoµi vµ bªn trong cã s¬n chèng rØ. C¸c b×nh chøa ®­îc ®Æt ë vÞ trÝ thÊp nhÊt cña hÖ thèng phanh ®Ó cã thÓ cho n­íc ng­ng tô l¹i, nhê cã van ®Æt d­íi ®¸y b×nh mµ n­íc cã thÓ ng­ng tho¸t ra ngoµi. Trªn xe thiÕt kÕ cña ta hÖ thèng phanh cã hai dßng 4 b×nh chøa, mçi b×nh cá thÓ tÝch lµ 35 lÝt. Dù tr÷ khÝ nÐn trong c¸c b×nh ®¶m b¶o phanh ®­îc 8 lÇn sau khi m¸y nÐn khÝ ngõng lµm viÖc. V. van an toµn . H×nh PIV. 3. Van an toµn 1:§Õ van; 2:Viªn bi; 3:Th©n vam; 4:Lß xo; 5:CÇn. Nguyªn lý lµm viÖc cña van an toµn: Van an toµn dïng ®Ó ®Ò phßng tr­êng hîp ¸p suÊt cã thÓ thay ®æi t¨ng ®ét ngét ë ®­êng dÉn khÝ. §Çu nèi 1 ®­îc nèi víi hÖ thèng chøa khÝ nÐn. Khi ¸p suÊt trong hÖ thèng khÝ nÐn ®¹t ®Õn gi¸ trÞ 9- 9,5 kg/cm2, th× ¸p lùc khÝ nÐn ®ñ ®Ó th¾ng lùc lß xo 4 vµ n©ng bi 2 lªn, khÝ nÐn ®­îc x¶ bít ra ngoµi qua lç khÝ. Theo xe tham kh¶o th× van an toµn th­êng ®­îc l¾p ë b×nh khÝ nÐn, cã thÓ dïng chung mét van cho hai b×nh. VI. van ph©n phèi dÉn ®éng hai dßng. Van ph©n phèi dïng ®Ó ®ãng më hÖ thèng phanh ( cung cÊp hoÆc ngõng cung cÊp khÝ nÐn) theo yªu cÇu cña ng­êi l¸i. Van ph©n phèi lµ bé phËn rÊt quan träng cña truyÒn ®éng phanh b»ng khÝ. Nã ®¶m b¶o ®é nh¹y cña truyÒn ®éng qu¸ tr×nh phanh ®­îc tèt. S¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc cña van ph©n phèi H×nh PIV.4. Van ph©n phèi 1:®ßn më; 2:VÝt chØnh; 3:Chôp cao su; 4:Chèt; 5:Con l¨n; 6:Cèc Ðp; 7:N¾p; 8:§ai èc; 9:BÝch chÆn; 10,16,20,27:Phít lµm kÝn; 11:Bul«ng ®iÒu chØnh; 12:Lß xo piston tuú ®éng; 13,24:Lß xo van; 14,19:TÊm b¹c lãt; 15:Piston nhá; 17:Van d­íi; 18:Ty ®Èy piston nhá; 21:Cöa x¶; 22:Vßng h·m; 23:Vá van x¶; 25:Vá ng¨n d­íi;26:Lß xo piston nhá;28:Piston lín; 29:èng van; 30:Piston tuú ®éng; 31:PhÇn tö ®µn håi; 32:Vá ng¨n trªn ; 33:MÆt bÝch; I,II: Cöa vµo tõ b×nh khÝ; III,IV: cöa ra c¸c bÇu phanh. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña van ph©n phèi dÉn ®éng hai dßng : §Ó t¨ng tÝnh an toµn cho hÖ thèng phanh th× ®èi víi dÉn ®éng khÝ nÐn ta sö dông lo¹i van ph©n phèi dÉn ®éng hai dßng. Cã nghÜa lµ cã hai dßng khÝ dÉn ®éng tõ b×nh chøa khÝ qua van ph©n phèi ®Õn c¸c bÇu phanh b¸nh xe. Van cã hai ng¨n ®­îc gäi lµ ng¨n trªn vµ ng¨n d­íi trong mçi ng¨n ®Òu cã c¸c van n¹p vµ van x¶ vµ c¸c piston ®iÒu khiÓn. Khi ch­a phanh lß xo 13 vµ 24 gi÷ cho van cña ng¨n trªn vµ ng¨n d­íi ®ãng cöa n¹p nªn khÝ nÐn tõ b×nh khÝ tíi c¸c cöa I,II bÞ chÆn l¹i vµ th­êng trùc ë ®ã. Khi phanh ®ßn më 1 quay quanh chèt cè ®Þnh Ðp con l¨n 5 t× lªn cèc Ðp 6 lµm cèc Ðp 6 ®i xuèng. Khi ®· kh¾c phôc xong khe hë tù do gi÷a cèc Ðp vµ bÝch chÆn 9 th× bÝch chÆn Ðp phÇn tö ®µn håi 31 t× vµo piston tuú ®éng 30 lµm piston di xuèng. Khi ®Õ van x¶ ( n»m trªn piston tuú ®éng) ®i hÕt khe hë gi÷a nã víi n¾p van th× van x¶ ®ãng l¹i vµ van n¹p trªn b¾t ®Çu më. Khi ®ã ë ng¨n trªn khÝ nÐn tõ cöa II qua van n¹p ng¨n trªn th«ng sang cña III ®Ó dÉn ®Õn c¸c bÇu phanh b¸nh xe. §ång thêi víi qu¸ tr×nh nµy do ë cöa III cã mét lç A th«ng víi khoang B ( PhÝa trªn piston lín 28) nªn mét dßng khÝ cã ¸p suÊt sÏ t¸c dông nªn mÆt trªn cña piston lín 28 lµm nã ®Èy piston nhá ®i xuèng. Khi khe hë gi÷a ®Õ van x¶ vµ n¾p van ®­îc kh¾c phôc th× van n¹p d­íi b¾t ®Çu ®­îc më ra. Khi khe hë gi÷a ®Õ van x¶ vµ n¾p van ®­îc kh¾c phôc th× van n¹p d­íi b¾t ®Çu më ra. KhÝ nÐn tõ cña I qua van n¹p ng¨n d­íi th«ng sang cöa IV ®Ó dÉn ®Õn c¸c bÇu phanh b¸nh xe. Nh­ vËy c¬ cÊu c¬ khÝ trùc tiÕp ®iÒu khiÓn van n¹p cña ng¨n trªn cßn van n¹p ng¨n d­íi lµ do khÝ nÐn ®iÒu khiÓn sau khi van n¹p ng¨n trªn ®· më. Nh­ vËy cã nghÜa lµ dßng nèi víi ng¨n trªn sÏ cã t¸c dông tr­íc so víi dßng nèi víi ng¨n d­íi. V× vËy dßng nèi víi ng¨n trªn th­êng ®­îc dÉn tíi c¸c bÇu phanh cña b¸nh xe phÝa sau nh»m môc ®Ých gi÷ æn ®Þnh cho «t« khi phanh. Khi th«i phanh d­íi t¸c dông cña c¸c lß xo håi vÞ cèc Ðp 6, bÝch chÆn 9 piston tuú ®éng 30 sÏ ®i lªn. Van n¹p trªn ®­îc ®ãng l¹i vµ van x¶ trªn më ra. KhÝ nÐn tõ b×nh chøa khÝ cung cÊp cßn khÝ nÐn tõ c¸c bÇu phanh sÏ tõ cöa III qua cöa x¶ theo ®­êng tho¸t ra ngoµi. Cßn ng¨n d­íi do khoang B mÊt ¸p suÊt nªn piston lín 28 vµ piston nhá 15 bÞ lß xo håi vÞ 26 ®Èy vÒ vÞ trÝ phÝa trªn. Van n¹p ng¨n d­íi ®­îc ®ãng l¹i vµ van x¶ ng¨n d­íi ®­îc më ra, ng¾t khÝ nÐn tõ b×nh chøa khÝ vµ tho¸t khÝ nÐn tõ bÇu phanh theo ®­êng tho¸t ra ngoµi. 2. TÝnh to¸n van ph©n phèi. Ta xÐt s¬ ®å tÝnh to¸n sau: H×nh PIV.5. S¬ ®å tÝnh van ph©n phèi Lùc Q ë trªn h×nh lµ ®­îc truyÒn tõ bµn ®¹p tíi, do vËy. Q =Qbd.ibd Trong ®ã: Qbd: Lùc t¸c dông lªn bµn ®¹p phanh. ibd : Tû sè truyÒn dÉn ®éng bµn ®¹p chän ibd = 2,5 Khi phanh lß xo tuú ®éng nÐn l¹i mét ®o¹n l VËy ta cã: Q = l. C Víi hµnh tr×nh bµn ®¹p: S = l.ibd Suy ra: Q = C.S/(i2bd). Vëy ta thÊy lùc bµn ®¹p tû lÖ víi hµnh tr×nh bµn ®¹p XÐt b»ng hÖ van vµ piston tuú ®éng. Q = Pp + Pv Pp = (p2- p1)Fp Pv = (p3- p2)Fv Víi p1: ¸p suÊt khÝ quyÓn p2- p1 = ph : ¸p suÊt lµm viÖc trong hÖ thèng p3- p2 = pb : ¸p suÊt bªn trong b×nh chøa khÝ. Suy ra: Q = Qbd.ibd = Fp.ph + (p3 –p2)Fv. Qbdmax =Fp.pb/ibd. [III.2]. Trong ®ã : Fp = (Pi/4)(D2 - d2) D = 0,03 m. d = 0,01 m. Thay sè ta ®­îc: Fp = 6 .10-4 (m2). §Ó Qbd ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt th× pb = pmax = 7.105 (N/m2). Thay vµo c«ng thøc [III.2] ta ®­îc Qbdmax = 168 (N). Víi gi¸ trÞ bµn ®¹p nh­ trªn th× ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn phanh phï hîp cho ng­êi l¸i . NhÑ nhµng mµ còng kh«ng g©y mÊt c¶m gi¸c. VII. TÝnh to¸n bÇu phanh . KÕt cÊu bÇu phanh H×nh PIV. 6 BÇu phanh 1:Vá tr­íc bÇu phanh; 2:Thanh ®Èy; 3:TÊm ®ì lß xo; 4:Mµng phanh; 5:Lß xo håi vÞ; 6:Vá sau bÇu phanh; 7:Bu l«ng l¾p bÇu phanh; 8:Thanh truyÒn ®éng; 9:TÊm ®ì lß xo; 10:§ai èc h·m; 11:Lß xo håi vÞ; 12:Bul«ng Nguyªn lý lµm viÖc cña bÇu phanh: KhÝ nÐn ®­îc cung cÊp tõ van ph©n phèi dÉn ®éng ®Õn tõng bÇu phanh b¸nh tr­íc vµ bÇu phanh b¸nh sau. D­íi t¸c dông cña ¸p suÊt khÝ nÐn t¸c dung lªn mµng phanh 4 ë phÝa sau lµm cho mang phanh d·n ra ch¹m vµo tÊm ®ì lß xo 3 Ðp lß xo 5 l¹i vµ lµm cho thanh truyÒn 8 dÞch chuyÓn theo sang bªn ph¶i t¸c dông vµo cam ë c¬ cÊu phanh lµm phanh b¸nh xe. Khi kh«ng phanh ¸p suÊt gi¶m xuèng mµng phanh l¹i co l¹i nhê vµo lß xo håi vÞ 5 ®Èy thanh truyÒn 8 sang tr¸i vµ th«i phanh. 2. TÝnh to¸n bÇu phanh . S¬ ®å tÝnh sau: H×nh PIV.7. S¬ ®å t×nh bÇu phanh TÝnh bÇu phanh cho c¬ cÊu phanh tr­íc Tõ s¬ ®å tÝnh ta cã: PT.l = (P’ + P’’)h/2 PT = . [III. 3] Suy ra: D = [III. 4] Trong ®ã: h1: HÖ sè n¹p, chän h1 = 1. h2: HiÖu suÊt c¬ khÝ, chän h2 = 0,95. ph: ¸p suÊt lµm viÖc trong hÖ thèng. Plx: lùc cña lß xo håi vÞ piston.Th­êng ®­îc chän cã ®é cøng C =1,5 – 3,5 KN/m víi lùc lß xo lµ: Plx = 80 – 150 N Chän Plx = 100 N h: Kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm ®Æt lùc h = 0.02 m. l: Kho¶ng c¸ch tõ thanh ®Èy ®Õn t©m cam. l = 0,1 m. P’,P’’ : Lùc t¸c dông lªn cam: P’ = 15615 N ; P’’ = 35490 N. Thay tÊt c¶ c¸c th«ng sè ®· biÕt vµo c«ng thøc [III. 4] ta ®­îc §­êng kÝnh lµm viÖc cña bÇu phanh: D = 0,1 m Lß so håi vÞ chän sè vßng lµm viÖc ( Theo xe tham kh¶o ) n = 7 vßng §­êng kÝnh d©y lß xo: d = 0,004 m. §­êng kÝnh trung b×nh cña vßng lß xo: D = 0,038 m. M«®un ®µn håi cña vËt liÖu G = 8.104 MPa. TÝnh bÇu phanh cho c¬ cÊu phanh sau. Tõ s¬ ®å tÝnh ta cã: PT.l = (P’ + P’’)h/2 PT = . [III. 3] Suy ra: D = [III. 4] Trong ®ã: h1: HÖ sè n¹p, chän h1 = 1. h2: HiÖu suÊt c¬ khÝ, chän h2 = 0,95. ph: ¸p suÊt lµm viÖc trong hÖ thèng. Plx: lùc cña lß xo håi vÞ piston.Th­êng ®­îc chän cã ®é cøng C =1,5 – 3,5 KN/m víi lùc lß xo lµ: Plx = 80 – 150 N Chän Plx = 100 N h: Kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm ®Æt lùc h = 0.02 m. l: Kho¶ng c¸ch tõ thanh ®Èy ®Õn t©m cam. l = 0,1 m. P’,P’’ : Lùc t¸c dông lªn cam: P’ = 19202 N ; P’’ = 41882 N. Thay tÊt c¶ c¸c th«ng sè ®· biÕt vµo c«ng thøc [III. 4] ta ®­îc §­êng kÝnh lµm viÖc cña bÇu phanh: D = 0,11 m Lß so håi vÞ chän sè vßng lµm viÖc ( Theo xe tham kh¶o ) n = 7 vßng §­êng kÝnh d©y lß xo: d = 0,004 m. §­êng kÝnh trung b×nh cña vßng lß xo: D = 0,038 m. M«®un ®µn håi cña vËt liÖu G = 8.104 MPa. PhÇn V ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chi tiÕt I. Ph©n tÝch kÕt cÊu. Trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ chi tiÕt ng­êi ta cÇn chó träng vµ quan t©m ®ång thêi nghiªn cøa thËt kü ®Õn yªu cÇu vad kÕt cÊu h×nh d¸ng, kÝch th­íc ®é bÒn vµ phï hîp víi yªu cÇu s¶n xuÊt. §¶m b¶o tÝnh c«ng nghÖ cao, ph¶i tho¶ m·n c¸c quy tr×nh c«ng nghÖ, chÕ t¹o dÔ dµng vµ tÝnh c«ng nghÖ cao. Trong c¸c chi tiÕt thÝ ô chÆn cña van chia khÝ cã nhiÖm vô ng¨n c¸ch gi÷a c¸c khoang khÝ do ®ã lµ mét chi tiÕt vo cïng quan träng trong hÖ thèng chi tiÕt cña van chia khÝ. BÒ m¾t lµm viÖc th­íng xuyªn bÞ mµi mßn do tiÕp xóc do ®ã yªu cÇu kü thuËt ë ®©y lµ ph¶i ®¹t ®é bãng R2,5 cßn c¸c mÆt kh¸c do kh«ng lµm viÖc nªn ta chØ cÇn tiÖn th« ®¹t Rz = 40. KÕt cÊu cña chi tiÕt lµ kh¸ ®¬n gi¶n cã d¹ng trôc. C¨n cø vµo tÝnh n¨ng cña vËt liÖu nªn ta chän ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i dËp. Chi tiÕt d¹ng trôc nªn ë ®©y ta chän ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o ®¬n gi¶n nhÊt lµ TiÖn. HÇu hÕt lµ mÆt trô cã yªu cÇu kü thuËt víi mÆt lµm viÖc ®¹t ®é bãng R2,5 nªn ta R2,5 nªn ta cã thÓ tiÖn tinh phµi mµi trôc. II. ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chi tiÕt. B¶ng thø tù c¸c nguyªn c«ng : Thø Tù Tªn nguyªn c«ng 1 Kho¶ mÆt ®Çu, khoan t©m 2 Kho¶ mÆt ®Çu, khoan t©m 3 TiÖn th« c¸c ®o¹n trôc f 21 vµ f10 4 TiÖn tinh c¸c ®o¹n trôc f 21 vµ f10 5 TiÖn ®Þnh h×nh mÆt cÇu R = 5 6 TiÖn trô trong f 18 7 KiÓm tra 1. Nguyªn c«ng 1: Kho¶ mÆt ®Çu, khoan t©m B­íc 1: TiÖn mÆt ®Çu + §Þnh vÞ: Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vi trªn m©m cÆp ba chÊu cña m¸y tiÖn h¹n chÕ n¨m bËc tù do theo ph­¬ng däc trôc víi s¬ ®å nguyªn c«ng 1 . + KÑp chÆt: Chi tiÕt ®­îc kÑp chÆt b»ng m©m cÆp ba chÊu + Chän m¸y: M¸y tiÖn mÆt ®Çu 6H82, c«ng suÊt P = 7 Kw. + Chän dao phay: Dao tiÖn mÆt ®Çu T15K6 , + L­îng d­ gia c«ng phay mét lÇn lµ: 10 mm. Tra b¶ng ta cã chÕ ®é c¾t nh­ sau: - ChiÒu s©u c¾t: t = 5 mm - L­îng ch¹y dao: s = 0.1(mm/r¨ng) - VËn tèc c¾t. vt= Tra b¶ng X-44 (Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y T 2,3,4) ta cã: CV= 332; D =25 mm; qv= 0,2; TV = 180; m = 0,2 T=5mm; xv= 0,1; SZ = 0,12 mm/r¨ng; yv= 0,4; B = 40 mm; uv= 0,2; Z = 12 r¨ng; pv= 0; Kv= Kmv Knv Kuv=1,25 x 0,8 x1,54 = 1,54 Kmv : HÖ sè ¶nh h­ëng cña v©t liÖu gia c«ng Knv : HÖ sè ¶nh h­ëng cña tr¹ng th¸i bÒ mÆt Kuv : HÖ sè ¶nh h­ëng cña C¸c hÖ sè nµy ®­îc tra b¶ng X-15 vµ X -36 (STCNCTM) VËy vt= - Sè vßng quay cña trôc chÝnh lµ nt= chän theo m¸y cã nm= 1713v/p - Tèc ®é c¾t thùc tÕ lµ vtt= = B­íc 2: Khoan t©m + §Þnh vÞ vµ kÑp chÆt nh­ cò . + Chän m¸y khoan: 2A125 + Chän dao: Mòi khoan ruét gµ b»ng hîp kim cøng T15K6 + L­îng d­ gia c«ng: zb=8 mm +Tra chÕ ®é c¾t. - ChiÒu s©u c¾t: t = - L­îng ch¹y dao: s = 0,1mm/r¨ng - VËn tèc c¾t: vt= Tra b¶ng X-34( Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y T 2,3,4) ta cã : CV=9,8; D = 8 mm; Zv= 0,2; xv= 0; yv= 0,5 ; m = 0,2 Tra b¶ng X-35 (Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y T 2,3,4) ta cã: T=25 ; Kv= Kmv Knv Klv Kuv=1,25 .0,8.1.1,54 = 1,54 vt= - Sè vßng quay cña trôc chÝnh lµ nt= chän theo m¸y cã nm= 1234 v/p - Tèc ®é c¾t thùc tÕ lµ Vtt= B¶ng th«ng sè chÕ ®é c¾t Khoan t©m 2A125 P18 4 0,22 30,9 1234 TiÖn mÆt ®Çu 6H82 T15K6 5 1,44 135 1713 B­íc M¸y Dao t(mm) s(mm/p) V(m/p) n(v/p) 2. Nguyªn c«ng 2: TiÖn th« c¸c ®o¹n trôc f 21 vµ f 10 + §Þnh vÞ: M©m cÆp 3 chÊu tù ®Þnh t©m khèng chÕ 2 bËc tù do . Mòi t©m cè ®Þnh khèng chÕ 1 bËc tù do . Mòi t©m di ®éng khèng chÕ 2 bËc tù do . + KÑp chÆt: Chi tiÕt ®­îc kÑp chÆt b»ng m©m cÆp 3 chÊu kÕt hîp 2 mòi t©m ®Ó chèng xoay. + Chän m¸y: M¸y tiÖn T616, c«ng suÊt 4,5 Kw. + Chän dao: Dao tiÖn T15K6. + L­îng d­ gia c«ng: 21: zb=1,5 mm Tra b¶ng ta cã chÕ ®é c¾t sau: - ChiÒu s©u c¾t: t = 1,75 mm - L­îng ch¹y dao: s = 0,4 (mm/vßng) - VËn tèc c¾t: vb = 125 (m/p) C¸c hÖ sè hiÖu chØnh k1= 0,8; k2 = 0,75; k3 = 1 - VËn tèc tÝnh to¸n lµ: vt=vb. k1 .k2 .k3 = 125. 0,8.0,75.1 =75(m/p) - Sè vßng quay cña trôc chÝnh lµ nt = Chän theo m¸y cã nm= 1137(v/p) - Tèc ®é c¾t thùc tÕ lµ vtt= +B¶ng th«ng sè chÕ ®é c¾t TiÖn th«1 ®Çu T616 T15K6 1,75 0,4 75 1137 B­íc M¸y Dao t(mm) s(mm/p) v(m/p) n(v/p) 3. Nguyªn c«ng 3: TiÖn tinh c¸c ®o¹n trôc f 21 vµ f 10 B­íc 1: TiÖn tinh f 10 + §Þnh vÞ: M©m cÆp 3 chÊu tù ®Þnh t©m khèng chÕ 2 bËc tù do . Mòi t©m cè ®Þnh khèng chÕ 1 bËc tù do . Mòi t©m di ®éng khèng chÕ 2 bËc tù do . + KÑp chÆt: Chi tiÕt ®­îc kÑp chÆt b»ng m©m cÆp 3 chÊu kÕt hîp 2 mòi t©m ®Ó chèng xoay. + Chän m¸y: M¸y tiÖn T616, c«ng suÊt 4,5 Kw. + Chän dao: Dao tiÖn T15K6. + L­îng d­ gia c«ng: 10: zb= 3,5 mm B¶ng ta cã chÕ ®é c¾t sau: - ChiÒu s©u c¾t: t = 1,75 mm - L­îng ch¹y dao: s = 0,4 (mm/vßng) - VËn tèc c¾t: vb = 125 (m/p) C¸c hÖ sè hiÖu chØnh k1= 0,8; k2 = 0,75;k3 = 1 - VËn tèc tÝnh to¸n lµ: vt=vb. k1 .k2 .k3 = 125. 0,8.0,75.1 =75(m/p) - Sè vßng quay cña trôc chÝnh lµ nt = Chän theo m¸y cã nm= 1327(v/p) - Tèc ®é c¾t thùc tÕ lµ vtt= +B¶ng th«ng sè chÕ ®é c¾t TiÖn tinh f 10 T616 T15K6 1,75 0,4 75 2387 B­íc M¸y Dao t(mm) s(mm/p) v(m/p) n(v/p) B­íc2: TiÖn tinh f 21 + §Þnh vi: nh­ nguyªn c«ng 5 + KÑp chÆt: nh­ nguyªn c«ng 5 + Chän m¸y: m¸y tiÖn T616, c«ng suÊt 4.5kW + Chän dao: dao tiÖn T15K6 + L­îng d­ gia c«ng: zb=0.5mm + Tra b¶ng ta cã chÕ ®é c¾t nh­ sau: -chiÒu s©u c¾t: t = 0,25 mm -l­îng ch¹y dao: s = 0,15 mm/vßng -vËn tèc c¾t: vb= 150 m/p C¸c hÖ sè hiÖu chØnh k1= 0,8; k2= 0,75; k3=1 -VËn tèc tÝnh to¸n lµ : vt=vb. k1 .k2 .k3 = 150. 0,8.0,75.1= 90 m/p -Sè vßng quay cña trôc chÝnh lµ nt= Chän theo m¸y cã nm= 1435 v/p -Tèc ®é c¾t thùc tÕ lµ Vtt= +B¶ng th«ng sè chÕ ®é c¾t TiÖn tinh ®o¹n trôc21 T616 T15K6 0,25 0,15 90,2 1432 B­íc M¸y Dao t(mm) s(mm/p) v(m/p) n(v/p) 4. Nguyªn c«ng 4: TiÖn v¸t mÐp vµ c¾t r·nh. + §Þnh vÞ: Mòi t©m cè ®Þnh khèng chÕ 3 bËc tù do Mòi t©m di ®éng khèng chÕ 2 bËc tù do +KÑp chÆt: chi tiÕt ®­îc kÑp chÆt b»ng tèc + Chän m¸y: m¸y tiÖn T616, c«ng suÊt 4,5kW +Chän dao: dao tiÖn T15K6 B­íc 1 : TiÖn r·nh Chän chÕ ®é c¾t nh­ sau: TÝnh víi dao ®­êng kÝnh lín nhÊt - ChiÒu s©u c¾t: t = 2mm - L­îng ch¹y dao: s = 0,08 mm/vßng - VËn tèc c¾t: v = 23 m/p Sè vßng quay cña trôc chÝnh lµ n=680 v/p B­íc 2 : V¸t mÐp Chän chÕ ®é c¾t nh­ sau : -chiÒu s©u c¾t : t=1 x 450 -l­îng ch¹y dao : s= tay -vËn tèc c¾t : v= 23 m/p -Sè vßng quay cña trôc chÝnh lµ n=680 v/p + B¶ng th«ng sè chÕ ®é c¾t V¸t mÐp T616 T15K6 1 x 450 Tay 23 680 TiÖn r·nh T616 T15K6 2 0.08 23 680 B­íc M¸y Dao t(mm) s(mm/p) v(m/p) n(v/p) 5. Nguyªn c«ng 5: TiÖn ®Þnh h×nh mÆt cÇu R = 5 . + §Þnh vÞ: M©m cÆp 3 chÊu tù ®Þnh t©m khèng chÕ 5 bËc tù do . + KÑp chÆt: Chi tiÕt ®­îc kÑp chÆt b»ng m©m cÆp 3 chÊu . + Chän m¸y: M¸y tiÖn T616, c«ng suÊt 4,5 Kw. + Chän dao: Dao tiÖn T15K6. + L­îng d­ gia c«ng: zb=1,5 mm Tra b¶ng ta cã chÕ ®é c¾t sau: - ChiÒu s©u c¾t: t = 1,75 mm - L­îng ch¹y dao: s = 0,4 (mm/vßng) - VËn tèc c¾t: vb = 125 (m/p) C¸c hÖ sè hiÖu chØnh k1= 0,8; k2 = 0,75;k3 = 1 - VËn tèc tÝnh to¸n lµ: vt=vb. k1 .k2 .k3 = 125. 0.8 .0.75 .1 =75(m/p) - Sè vßng quay cña trôc chÝnh lµ nt = Chän theo m¸y cã nm= 1327(v/p) - Tèc ®é c¾t thùc tÕ lµ vtt= + B¶ng th«ng sè chÕ ®é c¾t TiÖn mÆt cÇu r =5 T616 T15K6 1.75 0.4 75 1327 B­íc M¸y Dao t(mm) s(mm/p) v(m/p) n(v/p) 6. Nguyªn c«ng 6: TiÖn trô trong f 21 . + §Þnh vi : M©m cÆp 3 chÊu tù ®Þnh t©m h¹n chÕ 5 bËc tù do. + KÑp chÆt: Chi tiÕt ®­îc kÑp chÆt b»ng m©m cÆp 3 chÊu. + Chän m¸y: M¸y tiÖn T616, c«ng suÊt 4.5kW + Chän dao: Dao tiÖn T15K6 + L­îng d­ gia c«ng: zb= 5 mm + Tra b¶ng ta cã chÕ ®é c¾t nh­ sau : - ChiÒu s©u c¾t: t = 2,5 mm - L­îng ch¹y dao: s = 0.9 mm/vßng - VËn tèc c¾t: vb= 108 m/p C¸c hÖ sè hiÖu chØnh k1 = 0,8; k2= 0,75; k3=1 - VËn tèc tÝnh to¸n lµ: vt=vb. k1 .k2 .k3 = 108 . 0,8. 0,75.1 = 64,8 m/p -Sè vßng quay cña trôc chÝnh lµ nt= chän theo m¸y cã nm = 982 v/p -Tèc ®é c¾t thùc tÕ lµ vtt= TiÖn mÆt cÇu T616 T15K6 2,5 0,9 65,3 982 B­íc M¸y Dao t(mm ) s(mm/v) v( m/p) n(v/p ) 7. Nguyªn c«ng 7: KiÓm tra. PhÇn Vi KÕt luËn chung Sau khi ®· ph©n tÝch nh÷ng ­u khuyÕt ®iÓm cña hÖ thèng phanh xe Zil 130 vµ nh÷ng yªu cÇu míi nh»m n©ng cao ®é an toµn cho xe khi chuyÓn ®éng. Em ®· ph©n tÝch vµ ®Ò ra c¸c ph­¬ng ¸n c¶i tiÕn hÖ thèng phanh cho xe Zil 130 víi ph­¬ng ¸n chñ ®¹o ë ®©y lµ n©ng cao tÝnh an toµn cho xe v× thÕ em chuyÓn hÖ dÉn ®éng phanh tõ mét dßng sang hai dßng. Néi dung c«ng viÖc cô thÓ cña em gåm nh÷ng phÇn sau: TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm hÖ thèng phanh. TÝnh bÒn mét sè chi tiÕt Chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ. ThiÕt kÕ dÉn ®éng phanh ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ Trong phÇn thiÕt kÕ dÉn ®éng phanh em ®· dùa vµo c¸c tµi liÖu tham kh¶o vµ c¸c th«ng sè ngoµi thùc tÕ ®Ó tÝnh to¸n. Nh­ng chñ yÕu tÝnh to¸n dùa vµ c¸c th«ng sè h×nh häc vµ kÕt cÊu lµ chñ yÕu. Víi c¸c néi dung thiÕt kÕ trªn trong dÉn ®éng phanh xe ®· t¨ng ®­îc tÝnh an toµn cho xe Zil 130 nh»m ®¸p øng yªu cÇu cho xe khi chuyÓn ®éng æn ®Þnh khi phanh. Bªn c¹nh nh÷ng vÊn ®Ò ®¹t ®­îc, do thêi gian cã h¹n ®å ¸n cña em cßn nhiÒu h¹n chÕ vµ cßn nhiÒu vÊn ®Ò ch­a ®Ò cËp ®Õn trong ®å ¸n nµy. Mét sè chi tiÕt thõa bÒn qu¸ nhiÒu. §Ó t¨ng tÝnh hiÖu qu¶ cho phanh khi lµm viÖc th× ta cÇn ph¶i thiÕt kÕ thªm c¸c côm nh­ bé ®iÒu hoµ lùc phanh, bé chèng h·m cøng khi phanh vµ bé tù ®iÒu chØnh khe hë m¸ phanh vµ trèng phanh ®Ó tr¸nh hiÖn t­îng bã phanh. §å ¸n cña em tuy ®· hoµn thµnh nh­ng cßn rÊt nhiÒu thiÕu sãt em mong ®­îc sù gióp ®ì cña c¸c thÇy gi¸o ®Ó em cã thÓ rót kinh nghiÖm vµ hiÓu biÕt h¬n n÷a. §å ¸n nµy em thùc hiÖn t¹i tr­êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ néi víi sù gióp ®ì cña c¸c thÇy gi¸o trong bé m«n ¤t« vµ ®Æc biÖt lµ sù h­íng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o Vâ V¨n H­êng. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n! Hµ néi, ngµy 20 th¸ng 5 n¨m 2005 PhÇn VIi PHô lôc B¶ng P1: C¸c thèng sè ®Çu vµo. TT C¸c thèng sè Gi¸ trÞ §¬n vÞ Ghi chó 1 Träng l­îng b¶n th©n 4300 kg 2 Träng l­îng toµn bé khi ®Çy t¶i 9525 kg 3 Träng l­îng ph©n bè ra cÇu tr­íc 2575 kg 4 Träng l­îng ph©n bè ra cÇu sau 6950 kg 5 C«ng suÊt cùc ®¹i 150 Ml 6 Tèc ®é ®éng c¬ øng víi NEmax 3200 V/ph 7 KÝ hiÖu lèp 9,00-20 8 ¸p suÊt lèp 6 Kg/m2 9 ChiÒu dµi c¬ së 3,8 m 10 ChiÒu dµi toµn bé 6,675 m 11 ChiÒu réng toµn bé 2,35 m 12 ChiÒu cao toµn bé 2,4 m 13 To¹ ®é träng t©m khi ®Çy t¶i 14 a 2,773 m 15 b 1,027 m 16 Hg 1,4 m 17 Gia tèc chËm dÇn khi phanh 6,0 m/s2 18 HÖ sè b¸m víi mÆt ®­êng khi phanh 0,6 19 §­êng kÝnh trong cña trèng phanh 0,42 m 20 ChiÒu réng tÊm ma s¸t 0,08 m B¶ng P2: C¸c kÝch th­íc chÝnh vµ c¸c th«ng sè cña c¬ cÊu phanh. C¸c thèng sè C¬ cÊu phanh tr­íc Guèc tr­íc Guèc sau C¬ cÊu phanh tr­íc Guèc tr­íc Guèc sau §¬n vÞ M«n men phanh 7422 8067 N.m §­êng kÝnh bªn trong m¸ phanh 0,420 0,420 m B¸n kÝnh tÊm ma s¸t 0,295 0,295 m Kho¶ng c¸ch tõ t©m b¸nh xe ®Õn chç ®Èy 0,17 0,17 m Kho¶ng c¸ch tõ t©m b¸nh xe ®Õn ®iÓm tùa chèt quay 0,165 0,165 m Gãc «m tÊm ma s¸t 120 120 125 125 §é Gãc bè trÝ tÊm ma s¸t 20 20 25 25 §é KÝch th­íc tÊm ma s¸t 0,08 0,11 m C¸c th«ng sè x¸c ®Þnh lùc R d 5,82 5,82 1,37 1,37 §é r 0,2475 0,2475 0,2242 0,2242 m r0 0,07 0,07 0,064 0,064 m C¸c lùc t¸c dông lªn guèc phanh P 15615 35490 19202 41882 N U 38768 19863 46377 19863 N R 53014 53014 63023 63023 N B¶ng P3: C¸c kÝch th­íc cña guèc phanh C¸c th«ng sè C¬ cÊu phanh tr­íc C¬ cÊu phanh sau §¬n vÞ ChiÒu réng guèc phanh 0,01 0,01 m ChiÒu dÇy phÇn t¸n m¸ phanh 0,08 0,11 m ChiÒu dÇy phÇn d­íi tiÕt diÖn ch÷ T 0,008 0,01 m ChiÒu cao phÇn d­íi ch÷ T 0,06 0,06 m B¸n kÝnh ngoµi cña guèc phanh 0,2 0,2 m B¸n kÝnh träng t©m cña gu«c phanh 0,171 0,171 m B¸n kÝnh ®­êng trung hoµ 0,1758 0,1758 m B¸n kÝnh trong cña guèc phanh 0,135 0,135 m . Tµi liÖu tham kh¶o [TL1]: Phanh ¤t« T¸c gi¶: NguyÔn H÷u CÈn Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt n¨m 2004 [TL2]: ThiÕt kÕ tÝnh to¸n «t« T¸c gi¶: NguyÔn Träng Hoan [TL3]: Bµi gi¶ng cÊu t¹o «t« T¸c gi¶: Ph¹m VÞ D­¬ng Ngäc Kh¸nh [TL4]: Lý thuyÕt «t« m¸y kÐo T¸c gi¶: NguyÔn H÷u CÈn D­ Quèc ThÞnh Phan Minh Th¸i NguyÔn V¨n Tµi Lª ThÞ Vµng Nhµ xuÊt b¶n KHKT n¨m 2000 [TL5]: Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y T¸c gi¶: TrÇn V¨n §Þch.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docHoan thanh 8.doc
  • dwgBan ve.dwg
  • docBia.doc
  • docDe tai do an.doc
  • docLoi noi dau.doc
  • docMuc luc.doc
Luận văn liên quan