thuyết minh đồ án thiết kế ô tô ( thiết kế hệ thống phanh cho xe khách)

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY

PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
Trang
I – Công dụng : 4
II – Phân loại : 4
III – Yêu cầu : 4
PHẦN II : PHÂN TÍCH CÁC YÊU CẦU VỀ
HỆ THỐNG PHANH 6
PHẦN III : PHÂN LOẠI SƠ BỘ HỆ THỐNG PHANH
I – Cơ cấu phanh : 8
1 – Cơ cấu phanh guốc : 8
2 - Cơ cấu phanh đĩa : 9
3 – Cơ cấu phanh dừng (phanh tay): 9
II – Dẫn động phanh : 9
1 – Dẫn động cơ khí : 9
2 – Dẫn động thủy lực : 10
3 – Dẫn động phanh khí nén : 10
III – Bộ trợ lực phanh : 10
PHẦN IV : TÍNH MOMENT PHANH YÊU CẦU
I – Moment phanh yêu cầu ở các cơ cấu phanh : 12
II – Hệ số phân bố lực phanh lên các trục bánh xe : 14
PHẦN V : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH
I – Moment phanh do cơ cấu phanh sinh ra và lực ép yêu cầu : 15
1 – Moment phanh do cơ cấu phanh cầu trước sinh ra: 15
2 – Moment phanh do cơ cấu phanh cầu sau sinh ra : 18
II – Tính toán xác định bề rộng má phanh : 20
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 1
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY

III – Tính toán kiểm tra các thông số liên quan khác của cơ cấu phanh 21
1 – Tính toán kiểm tra công trượt riêng : 21
2 – Tính toán kiểm tra nhiệt độ hình thành ở cơ cấu phanh: 22
PHẦN VI : TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG PHANH THỦY LỰC
I – Hành trình dịch chuyển đầu piston xi lanh công tác của cơ cấu ép 24
II – Đường kính xi lanh chính và xi lanh công tác: 24
1 – Đường kính xi lanh công tác : 24
2 – Đường kính xi lanh chính : 25
III – Hành trình dịch chuyển của piston xi lanh chính: 25
IV – Hành trình và tỷ số truyền bàn đạp phanh : 26
1 – Tỷ số truyền bàn đạp i
bđ
: 26
2 – Hành trình bàn đạp S
bđ
: 26
V – Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp phanh khi chưa tính đến trợ lực 27
VI – Lực trợ lực cần thiết của bộ trợ lực : 28
VII – Đường kính xi lanh bộ trợ lực : 29
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 2
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
LỜI NÓI ĐẦU
Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tế quốc dân cần
chuyên chở khối lượng lớn về hàng hóa và hành khách. Nên ô tô trở
thành một trong những phương tiện chủ yếu, phổ biến để chuyên chở
hàng hóa và hành khách, được sử dụng rộng rãi trên mọi lĩnh vực đời
sống kinh tế, xã hội con người.
Để trở thành một người Kỹ sư nghành Động lực thì mỗi sinh viên phải
hoàn thành các đồ án môn học. Trong quá trình học tập, sinh viên tích lũy

kiến thức và đến khi làm đồ án thì chúng ta vận dụng lý thuyết cơ bản vào
thực tế sao cho hợp lý, nghĩa là lúc này sinh viên đã được làm việc của một
cán bộ kỹ thuật.
Phanh ô tô là một bộ phận rất quan trọng trên xe, nó đảm bảo cho ô tô
chạy an toàn ở tốc độ cao. Nên hệ thống phanh ô tô cần thiết bảo đảm : bền
vững, tin cậy, phanh êm dịu, hiệu quả phanh cao, tính ổn định của xe, điều
chỉnh lực phanh được để tăng tính an toàn cho ô tô khi vận hành.
Trong đồ án thiết kế ô tô này em được giao nhiệm vụ:“ TÍNH
TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH “.
Mặc dù đã cố gắng, nhưng do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm thực
tế có hạn nên trong quá trình làm đồ án sẽ không tránh những thiếu sót. Em
rất mong các thầy góp ý, chỉ bảo tận tâm để kiến thức của em hoàn thiện
hơn. Em xin chân thành cảm ơn TS. Lê Văn Tụy , và các thầy giáo bộ môn
đã hết sức tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành tốt nội dung đồ án của
mình.
Đà Nẵng, ngày 07 tháng 03 năm 2011
Sinh viên thực hiện

Đỗ Như Ý
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 3
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
PHẦN I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
I – Công dụng :
Hệ thống phanh dùng để làm dừng hẳn sự chuyển động của ô tô, hoặc
làm giảm bớt tốc độ của ô tô khi đang chuyển động, ngoài ra còn để giữ cho
ô tô dừng được trên đường có độ dốc nhất định, chất lượng của hệ thống
phanh có ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ chuyển động trung bình của ô tô. Hệ
thống hãm ô tô sẽ đảm bảo cho sự chuyển động an toàn của ô tô tránh được

những tai nạn xảy ra trên đường.
II – Phân loại :
 Phân loại theo tính chất điều khiển ta chia ra
+/ Phanh chân
+/ Phanh tay
 Phân loại theo kết cấu cơ cấu phanh mà chia ra
+/ Phanh guốc
+/ Phanh đai
+/ Phanh đĩa
 Phân loại theo vị trí đặt cơ cấu phanh mà chia ra
+/ Phanh ở bánh xe
+/ Phanh ở trục truyền đông ( sau hộp số )
 Phân loại theo phương thức dẫn động
+/ Dẫn động phanh bằng cơ khí
+/ Dẫn động phanh bằng chất lỏng
+/ Dẫn động phanh bằng khí nén
+/ Dẫn động phanh liên hợp
III – Yêu cầu :
Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của ô tô đảm nhận chức
năng “an toàn chủ động”. Vì vậy hệ thống phanh phải thỏa mãn các yêu
cầu sau đây :
 Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường
hợp đó là:
+/ Quảng đường phanh ngắn nhất
+/ Thời gian phanh ngắn nhất
+/ Gia tốc chậm dần ổn định trong quá trình phanh
 Hoạt động êm dịu để đảm bảo sụ ổn định của ô tô khi phanh
 Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái
 Có độ nhạy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm
 Đảm bảo việc phân bố moment phanh trên các bánh xe phải tuân

theo nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với mọi
cường độ
 Cơ cấu phanh không có hiện tượng tự siết
 Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 4
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
 Có hệ số ma sát cao và ổn định
 Giữ được tỷ lệ thuận giữa các lực tác dụng lên bàn đạp phanh và
lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh
 Hệ thống phải có độ tin cậy, độ beebf và tuổ thọ cao
 Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc và bảo dưỡng
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 5
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
PHẦN II
PHÂN TÍCH CÁC YÊU CẦU VỀ HỆ THỐNG PHANH
Xuất phát từ những tiêu chuẩn quốc gia về an toàn chuyển động của
các phương tiện giao thông, và phổ biến hơn cả là quy định NO–13EYKOOH
của hội đồng kinh tế Châu Âu, tiêu chuẩn F18-1969 của Thụy Điển, tiêu
chuẩn FM VSS-121 của Mỹ. Người ta đưa ra những yêu cầu quan trọng nhất
như sau :
 Đối với hệ thống phanh thuộc thế hệ các xe hiện đại thì hệ thống
phanh phải đạt được :
+/ Quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột
+/ Phanh êm dịu trong mọi trường hợp, đảm bảo sự ổn định khi
phanh
+/ Điều khiển nhẹ nhàng
+/ Thời gian chậm tác dụng ( còn gọi là thời gian phản ứng )
nhỏ

+/ Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt
+/ Phân bố moment phanh ở các bánh xe phải tuân theo quan
hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám và hệ số bám giữa bánh xe với mặt
đường ở bất kỳ cường độ phanh nào ( sử dụng điều chỉnh tự động lực phanh
theo tải, sử dụng thiết bị choogns hãm cứng bánh xe )
+/ Có độ tin cậy cao ( sử dụng phanh nhiều mạch độc lập, nâng
cao độ bền các chi tiết của hệ thống phanh )
+/ Có hệ thống tự kiểm tra, chẩn đoán các hư hỏng một cách kịp
thời
 Cũng từ những tiêu chuẩn trên, các phương tiện vận tải, ô tô cần
phải được trang bị các hệ thống phanh bao gồm :
+/ Hệ thống phanh công tác ( hoặc là phanh chính, và cũng
thường gọi là phanh chân) có tác dụng trên tất cả các bánh xe
+/ Hệ thống phanh dự phòng
+/ Hệ thống phanh dừng và hệ thống phanh phụ trợ ( phanh
chậm dần )
+/ Điểm đặt biệt về an toàn đối với phanh công tác là dẫn động
phanh cần phải có không dưới hai mạch độc lập, ví dụ một mạch dẫn động
cho cầu trước, một mạch dẫn động cho cầu sau và một mạch dẫn động
phanh dừng… Để lỡ khi hư hỏng một mạch nào dó thì mạch còn lại vẫn đảm
bảo phanh ô tô với hiệu quả phanh không thấp hơn 30% so với khi hệ thống
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 6
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
phanh vẫn con nguyên vặn. Theo tiêu chuẩn của Thụy Điển thì giá trị này là
50%.
+/ Đố với hệ thống phanh khí nén, phanh công tác cần có dung
tích bình chứa tới mức đủ để phanh có hiệu quả 5 lần liên tiếp khi nguồn
năng lượng ( máy nén khí ) không làm việc. Mỗi mạch dẫn động cần có các
bình chứa riêng biệt khi nguồn năng lượng là chung của toàn hệ thống. Trong

trường hợp một mạch dẫn động nào đó bị hỏng, nguồn năng lượng chung
vẫn tiếp tục cung cấp năng lượng cho các mạch khác còn tốt.
+/ Hệ thống phanh dự phòng cần phải đảm bảo dừng được ô tô
trong trường hợp hệ thống phanh chính bị hư hỏng. Có thể bố trí hệ thống
phanh dự phòng riêng biệt, nếu không thì hệ thống phanh chính hoặc phanh
dừng phải thực hiện chức năng này và vẫn được coi là hệ thống phanh dự
phòng
+/ Hệ thống phanh dừng phải dừng và đổ được xe trên dốc.
Dẫn động phanh dừng có thể sử dụng bất kỳ dạng năng lượng nào, nhưng
bộ phận tạo ra moment phanh để giữ xe đứng yên phải là một cơ cấu hoạt
động thuần túy bằng phương pháp cơ khí và không phụ thuộc vào hệ thống
phanh chính
+/ Hệ thống phanh chậm dần ( phanh phụ trợ ) đảm bảo cho
ô tô chuyển động ở một tốc độ ổn định, điều chỉnh tốc độ ô tô một cách độc
lập hoặc đồng thời cùng với hệ thống phanh chính, nhằm mục đích giảm tải
cho phanh chính
+/ Khi làm việc với romooc, trên ô tô kéo cần có thiết bị bảo vệ
chống tụt áp suất khí nén ( hoặc thủy lực ) để đề phòng trường hợp ống nối
giữa ô tô kéo và romooc bị phá hủy
+/ Trường hợp xe đang chuyển động mà bị đứt mooc kéo, thì
yêu cầu hệ thống phanh chính của romooc phải tự động dừng mooc với hiệu
quả không thấp hơn quy đinh đối với xe đoàn tương ứng
+/ Trên romooc cũng cần được trang bị hệ thống phanh dừng để
hãm romooc khi tách nó ra khỏi đầu kéo
+/Sự mài mòn của má phanh cần dược bù lại bằng hệ thống
điều chỉnh bằng tay hoặc tự động. Theo tiêu chuẩn Thụy Điển, mài mòn má
phanh cần được bù lại bằng hệ thống điều chỉnh tự động hay phải có bộ phận
tín hiệu để cảnh báo việc tăng khe hở giữa má phanh và tang phanh.
+/ Trong mỗi mạch dẫn động phanh cần phải có các bộ phận
giao tiếp với thiết bị kiểm tra, để kiểm tra và thông báo tình trạng kỹ thuật của

dẫn động phanh trong quá trình sử dụng.
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 7
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
PHẦN III
PHÂN LOẠI SƠ BỘ HỆ THỐNG PHANH
Hệ thống phanh ô tô gồm có phanh chính và phanh phụ, trong đó
phanh chính thường gọi là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân, còn
phanh phụ thường là phanh tay. Phanh tay thường được bố trí ngay sau trục
thứ cấp của hộp số hoặc bố trí ở các bánh xe.
Việc dùng cả hai phanh chính và phụ là đảm bảo cho sự an toàn của
ô tô khi chuyển động và khi dừng hẳn. Hệ thống phanh có hai thành phần cơ
bản là cơ cấu phanh và dẫn động phanh.
I – Cơ cấu phanh :
Cơ cấu phanh có nghĩa vụ tạo ra moment phanh cần thiết và nâng cao
tính ổn định, trong đó quá trình sử dụng cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp
làm giảm tốc độ góc của bánh xe ô tô.
Ngày nay, cơ cấu phanh loại tang troongsvowis các guốc phanh bố trí
bên trong dược sử dụng rộng rãi. Ngoài những yêu cầu chung thì cơ cấu
phanh còn phải đảm bảo yêu cầu như moment phanh phải lớn, luôn luôn ổn
định khi điều kiện bên ngoài và chế độ phanh thay đổi ( như tốc độ xe, số lần
phanh, nhiệt độ môi trường )
1) Cơ cấu phanh guốc :
1.1) Cơ cấu phanh guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía các lực dẫn
động bằng nhau:
Cơ cấu phanh này được gọi là cơ cấu phanh không cân bằng với số
lần phanh khi xe chuyển động tiến hay lùi, nên cường độ hao mòn của tấm
ma sát trước lớn hơn tấm ma sát sau rất nhiều. Để cân bằng sự hao mòn của
hai tấm ma sát thì khi sửa chữa có thể thay thế cùng một lúc, hay là người ta
làm tấm ma sát trước dày hơn tấm ma sát sau.

1.2) Cơ cấu phanh guốc có điểm cố định riêng rẽ về một phía và các guốc
phanh có dịch chuyển gốc như nhau:
Cơ cấu phanh này có moment ma sát sinh ra ở các guốc phanh là
bằng nhau. Trị số moment không thay đổi khi xe chuyển động lùi, cơ cấu
phanh này có cường độ ma sát ở các tấm ma sát là như nhau và được gọi là
cơ cấu phanh cân bằng, kết cấu cụ thể loại cơ cấu này là do profin của cam
ép đối xứng nên các guốc phanh có dịch chuyển góc như nhau.
Để điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh có bố trí cơ cấu
trục vít, bánh vít nhằm thay đổi vị trí của cam ép và chốt lệch tâm ở điểm dặt
cố định
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 8
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
1.3) Cơ cấu guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về hai phía và lực dẫn động
bằng nhau
Cơ cấu phanh này thuộc loại cân bằng, cường độ hao mòn của các
tấm ma sát giống nhau vì chế độ làm việc của hai guốc phanh như nhau khi
xe chuyển động lùi, moment phanh giảm xuống khá nhiều do đó hiệu quả
phanh khi tiến và lùi rất khác nhau.
Cơ cấu điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh là cam lệch
tâm và chốt lệch tâm.
1.4) Cơ cấu phanh loại bơi :
Cơ cấu phanh này dùng hai xi lanh làm việc tác dụng lực dẫn động lên
đầu trên và đầu dưới của guốc phanh, khi phanh các guốc phanh dịch chuyển
theo chiều ngang và ép má phanh sát vào trống phanh. Nhờ sự ma sát nên
các guốc phanh bị cuốn theo chiều của trống phanh, mỗi guốc phanh sẽ tác
dụng lên piston một lực và đẩy ống xy lanh làm việc tỳ sát vào điểm cố định,
với phương án kết cấu này thì hiệu quả phanh khi tiến và khi lùi đều bằng
nhau.
1.5) Cơ cấu phanh tự cường hóa :

Theo kết cấu thì guốc phanh sau được tỳ vào chốt cố định và bản thân
guốc phanh sau lại đóng vai trò là chốt chặn của guốc phanh trước. Lực dẫn
động của guốc phanh sau là lực dẫn động của guốc phanh trước thông qua
chốt kỳ trong gian, từ điều kiện cân bằng theo phương ngang các lực tác
dụng lên guốc phanh trước có thể xác định được lực tác dụng lên guốc trước.
Cơ cấu này thuộc loại không cân bằng, sự hao mòn của guốc phanh
sau sẽ lớn hơn guốc phanh trước rất nhiều, khi xe lùi moment phanh M
p
sẽ
giảm đi nhiều. Do guốc phanh sau mòn nhiều hơn guốc phanh trước nên tấm
ma sát guốc phanh sau dày hơn tấm ma sát guốc phanh trước.
Điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và trống phanh bằng cơ cấu ren
trong chốt tỳ trung gian làm thay đổi chiều dài của chốt này.
2) Cơ cấu phanh loại đĩa :
Phanh đĩa ngày nay càng được sử dụng nhiều trên ô tô, có hai loại
phanh đĩa : +/ Loại đĩa quay
+/ Loại vỏ quay
 Ưu điểm so với phanh guốc :
+/ Áp suất trên bề mặt ma sát của má phanh giảm và phân bố đều
+/ Má phanh ít mòn và mòn đều hơn nên ít phải điều chỉnh
+/ Điều kiện làm mát tốt
+/ Moment phanh khi tiến cũng như khi lùi đều như nhau
+/ Lực chiều trục tác dụng lên đĩa là cân bằng
+/ Có khả năng làm việc với khe hở bé nên giảm được thời gian tác
dụng phanh
 Nhược điểm :
+/ khó giữ được sạch trên các bề mặt ma sát
3) Phanh dừng ( phanh tay ) :
Phanh dừng hay còn gọi là phanh tay có thể lắp trên các cơ cấu phanh
hay lắp ngang sau hộp số, dẫn động chủ yếu bằng cơ khí.

II – Dẫn động phanh :
1) Dẫn động cơ khí :
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 9
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẫy và dây
cáp. Dẫn động cơ khí ít khi được dùng để điều khiển đồng thời các cơ cấu
phanh vì :
+/ Khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì độ cứng vững của các thanh
dẫn động phanh không như nhau
+/ Khó đảm bạo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu.
Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không được sử dụng ở
hệ thông phanh chính mà chỉ dược sử dụng ở hệ thống phanh dừng.
 Ưu điểm : +/ Độ tin cậy làm việc cao
+/ Độ cứng vững dẫn động không thay đổi khi phanh làm việc
lâu dài
 Nhược điểm : +/ Hiệu suất truyền lực không cao
+/ Thời gian phanh lớn
2) Dẫn động thủy lực :
Dẫn động phanh thủy lực được sử dụng rộng rãi trên hệ thống phanh
chính của các loại ô tô du lịch, vận tải nhỏ và trung bình.
Dẫn động phanh là một hệ thống các chi tiết truyền lực tác dụng lên
bàn đạp đến cơ cấu phanh làm cho các guốc phanh bung ra nhằm thực hiện
quá trình phanh, ở phanh dầu chất lỏng dược sử dụng để truyền dẫn lực tác
dụng nêu trên. Đặc điểm quan trọng của dẫn động phanh dầu là các bánh xe
được phanh cùng một lúc vì áp suất trong ống chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả
các má phanh ép sát vào trống phanh.
 Ưu điểm :
+/ Có thể phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các guốc phanh
theo đúng yêu cầu thiết kế.

+/ Có hệ suất cao
+/ Có độ nhậy tốt
+/ Kết cấu đơn giản
+/ Có khả năng dùng trên nhiều loại ô tô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ
cấu phanh
 Nhược điểm :
+/ Không thể tạo được tỷ số truyền lớn, vì thế phanh dầu không có cường
hóa, chỉ dùng cho ô tô có trọng lượng toàn bộ nhỏ.
+/ Lực tác dụng lên bàn đạp lớn
+/ Đối với dẫn động phanh một dòng khi có chổ nào bị chảy dầu thì tất cả hệ
thống phanh đều không làm việc, để khắc phục khuyết điểm này người ta
dùng loại dẫn động hai dòng, loại này có ưu điểm là khi một dòng bị hỏng thì
dòng còn lại vẫn làm việc bình thường, tuy nhiên hiệu quả phanh có giảm
nhưng đảm bảo an toàn khi chuyển động.
3) Dẫn đông phanh khí nén :
Dẫn động phanh khí nén được sử dụng nhiều trên ô tô vận tải trung
bình, lớn, và đặc biệt lớn. Để dẫn động các cơ cấu phanh người ta sử dụng
năng lượng của khí nén, lục tác dụng của người lên bàn đạp chỉ để mở tổng
van phanh do đó giảm được sức lao động của người lái, tùy theo liên kết của
xe romooc mà dẫn động phanh khí nén có thể một dòng hoặc hai dòng.
4) Dẫn động phanh liên hợp :
Dẫn động phanh liên hợp là liên kết giữa thủy lực và khí nén trong đó
phần thủy lực có kết cấu nhỏ gọn và trọng lượng nhỏ và đồng thời bảo đảm
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 10
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
cho độ nhạy hệ thống cao, phanh cùng một lúc được tất cả các bánh xe,
phần khí nén cho phép điều khiển nhẹ nhàng và khả năng huy động, điều
khiển phanh romooc.
Dẫn động phanh liên hợp thường được sư dụng ở các loại xe tải cỡ

lớn và áp dụng cho xe nhiều cầu như xe URAL, 375D, URAL-4230…
III- Bộ trợ lực phanh :
Để tạo cho người lái xe không phải tác dụng một lực lớn vào bàn đạp
phanh người ta bố trí và thiết kế các bộ phận trợ lực phanh.
Ngày nay trên các xe hiện đại có thiết kế nhiều hệ thống điều khiển để
giảm nhẹ cường độ lao động cho người lái, làm cho người lái ít phạm phải
các sai lầm kỹ thuật, đảm bảo cho sự an toàn chuyển động, ít sảy ra các tai
nạn giao thông. Thiêt kế các bộ trợ lực cho hệ thống lái, ly hợp, hệ thống
phanh cũng là cần thiết.
Hệ thống phanh dẫn động thủy lực có trợ lực được sư dụng theo nhiều
phương án :
+/ Hệ thống phanh dẫn động thủy lực trợ lực khi nén
+/ Hệ thống phanh dẫn động thủy lực trợ lực chân không
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 11
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
PHẦN IV
TÍNH MOMENT PHANH YÊU CẦU
I – Moment phanh yêu cầu ở các cơ cấu phanh :

Hình 1 : Sơ đồ tính toán lực tác dụng lên ô tô khi phanh
Viết phương trình cân bằng moment khi xe đứng yên có tọa độ trọng
tâm xe theo chiều dọc a, b :
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 12
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
bGhPLZ
agj

01

+=
(I)
Vì xe đứng yên nên lực quán tính P
j
=0
Suy ra (I) 
bGLZ
a

01
=
=>
a
G
LZ
b
01
.
=
Trong đó : G
a
: Trọng lượng toàn bộ của xe
Z
1
: Phản lực pháp tuyến ở cầu trước khi xe đứng yên
L
0
: Chiều dài cơ sở của xe
Với Z
1

= G
1
= 1500 ( Kg )
L
0
= 3700 ( mm )
G
a
= 3300 ( Kg )
Suy ra :
)(818,1681
3300
1500.3700
mmb
==
a = L
0
– b
= 3700-1681,818
= 2018,182 ( mm )
Trọng lượng bám ở mỗi bánh xe
bxi
G
chính bằng phản lực pháp tuyến
Z
i
tại bánh xe khi phanh.
Khi ô tô được phanh khẩn cấp với tốc độ bất kỳ cho đến khi dừng hẳn
( v= 0 ) thì gia tốc phanh cực đại có thể được xác định từ lực quán tính lớn
nhất khi phanh P

j
như dược thể hiện trên hình 1. Sau khi biến đổi ta có trọng
lượng bám ở mỗi bánh xe trước/ sau :
( )
bxg
a
bx
hb
L
G
G
ϕ

.2
0
1
+=
( )
bxg
a
bx
ha
L
G
G
ϕ

.2
0
2

−=
Trong đó : h
g
là chiều cao trọng tâm của xe

bx
ϕ
là hệ số bám giữa lốp với mặt đường khi ô tô được phanh
khẩn cấp
Với hệ thống phanh không trang bị kiểm soát và điều chỉnh độ trượt
bánh xe ( xe không có trang bị hệ thống chống hãm cứng ABS Anti – look
Brake System, hay trang bị hệ thống phanh điều khiển điện tử EBS -
Electronic Brake System ) thì hệ số bám khi phanh khẩn cấp chỉ có thể đạt
được
( )
max
80,075,0
ϕϕ
÷=
bx
Suy ra
( )
68,056,0 ÷=
bx
ϕ
Như vậy để đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất với gia tốc chậm dần
lớn nhất mà các bánh xe không bị trượt thì ta có thể chọn
68,0=
bx
ϕ

Với G
a
= 3300 ( Kg )
L
0
= 3700 ( mm )
H
g
= 900 ( mm )
a = 2018,182 ( mm )
b = 1681,818 ( mm )
Thì ta có lực pháp tuyến tác dụng lên các bánh xe trước/ sau khi
phanh khẩn cấp như sau :
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 13
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
( )
68,0.900818,1681.
3700.2
81,9.3300
1
+=
bx
G
= 10034,8 ( N )
( )
68,0.900182,2018.
3700.2
81,9.3300
1

−=
bx
G
= 6151,7 ( N )
Suy ra lực phanh yêu cầu ở mỗi bánh xe trước/ sau là :
bxbxbx
GP
ϕ
.
11
=
= 10034,8.0,68
= 6823,6642 ( N )
bxbxbx
GP
ϕ
.
22
=
= 6151,7.0,68
= 4183,156 ( N )
Moment phanh yêu cầu ở mỗi bánh xe trước/sau là :
bxbxbx
RPM .
11
=
= 6823,664.0,33
= 2251,8 ( N.m )
bxbxbx
RPM .

22
=
= 4183,156.0,33
= 1380,4 ( N.m )
Trong đó : R
bx
= 0,33 ( m ) là bánh kính làm việc trung bình của bánh xe
II – Hệ số phân bố lực phanh lên các trục bánh xe:
Thực tế moment phanh sinh ra ở các bánh xe là do cơ cấu phanh lắp
đặt ở bánh xe sinh ra. Cơ cấu phanh sinh ra ở các bánh xe có nhiều kiểu, vì
vậy nói chung trên một chiếc xe có thể có các cơ cấu phanh khác nhau đối
với các trục bánh xe trước và trục bánh xe sau. Ngay cả khi kiểu cơ cấu
phanh giống nhau nhưng kết cấu và kích thước cụ thể vẫn có thể khác nhau
tùy theo moment phanh yêu cầu phân bố trên các trục như đã tính ở trên.
Vì vậy để có cơ sở chọn cơ cấu phanh hợp lý, thì trước hết cần đánh
giá tỷ số phân bố moment phanh lên trục trước và trục sau theo hệ số phân
bố lực phanh K
12
như sau :
bxg
bxg
bx
bx
bx
bx
ha
hb
P
P
M

M
K
ϕ
ϕ
.
.
2
1
2
1
12
−
+
===

631,1
4,1380
8,2251
==
Với xe khánh do phân bố tải trọng tỉnh lên trục trước và trục sau gần
bằng nhau, nên hệ số phân bố lực phanh K
12
= 1,631 là hợp lý.
Vì vậy với các cơ cấu phanh kiểu trống guốc, nếu có các kích thước
cơ bản của trống phanh giống nhau thì loại cơ cấu phanh phía trước và phía
sau phải khác nhau. Với loại xe khánh, ta có thể chọn cơ cấu phanh sau với
một guốc có tính tự siết và một guốc có tính tự tách. Cơ cấu phanh trước có
2 guốc với tính tự siết.
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 14
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN

TỤY
PHẦN V
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH
I - Moment phanh do cơ cấu phanh sinh ra và lực ép yêu cầu :
Các thông số cơ bản của cơ cấu phanh bao gồm :
+/ Moment phanh do cơ cấu phanh tạo ra
+/ Lực ép của cơ cấu phanh
1) Moment phanh do cơ cấu phanh cầu trước sinh ra :
Kiểu cơ cấu phanh ở cầu trước là kiểu trống guốc với hai guốc đều tự
siết có cơ cấu ép bởi hai xi lanh đơn bố trí hai phía
khác nhau.
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 15
N
N
1
2
a
b
p
e
fN
P
1
fN
2
2
1
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
Cơ cấu phanh trống guốc cầu trước của xe khách

Đây là loại cơ cấu phanh kiểu tang trống có tính đối xứng hoàn toàn về
phương diện kết cấu qua tâm quay bánh xe. Vì vậy moment ma sát của tang
trống được tạo ra bởi hai guốc có giá trị hoàn toàn giống nhau.
11
11
1
.

BA
hP
M
g
µ
µ
−
=
22
22
2
.

BA
hP
M
g
µ
µ
−
=
Giả sử đường kính hai piston trong hai xi lanh là như nhau thì các lực

ép P
1
và P
2
bằng nahu và bằng lực ép P do áp suất dầu trong xi lanh tạo ra
cho piston. Và giả thiết kích thước của hai guốc và cả hai má phanh đều
giống nhau ( A
1
= A
2
= A và B
1
= B
2
= B và h
1
= h
2
) thì moment phanh do hai
guốc tạo ra cho trống phanh được xác định như sau :
BA
hP
MMM
PPP
.

.2
21
µ
µ

−
=+=
Suy ra công thức tính lực ép yêu cầu đối với cơ cấu phanh là :
( )
µ
µ
2
.
h
BAM
P
P
−
=
Trong đó :
µ
: là hệ số ma sát trượt giữa má phanh và tang trống. Theo kinh nghiệm
33,030,0 ÷=
µ
. Vậy chọn
30,0=
µ
h : là khoảng cách từ tâm quay của điểm tỳ cố định đến phương lực ép P.
Với bánh bính bánh xe R
bx
= 330 ( mm ), thì theo kinh nghiệm có thể
chọn D
t
= 0,8.R
bx

Vậy : D
t
= 0,8.330
= 264 ( mm ) . Suy ra : r
t
=
( )
mm
D
t
132
2
264
2
==
Các thông số kích thước A và B có thể xác định theo giả thuyết áp suất
má phanh phân bố đều q = const như sau :
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 16
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
( )






−
−
+=

2
2
)
sin(
.sin.cos.
12
12
αα
αα
δµδ
t
r
s
A
Trong đó :
21
,
αα
: là thông số kết cấu về góc đặt đầu cuối của tấm ma sát ( rad )
Trong tính toán thiết kế có thể chọn các góc
21
,
αα
theo kinh nghiệm sao cho
hiệu số
( )
00
21
11090 ÷≈−
αα

Chọn
0
1
30=
α

0
2
120=
α
Vậy
( )
rad
2
9030120
000
12
π
αα
==−=−
Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh trống guốc
Góc đặt của phương hợp lực tổng hợp
δ
khi áp suất phân bố đều được xác
định bằng :
( )
2
21
ααπ
δ

+−
=
Thay số vào ta được :
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 17
a
h
b
α
α
β
2
0
α
1
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
( )
( )
rad262,0
2
180
.12030
=
+−
=
π
π
δ
Với bánh kính tang trống : r
t

= 132 ( mm )
= 0,132 ( m )
Thì khoảng cách từ tâm quay bánh xe đến phương lực ép P có thể được
xác định :
( )
mra
t
1056,0132,0.8,0.8,0 ===
Và khoảng cách từ tâm quay bánh xe đến điểm tựa làm tâm quay cố
định của guốc được tính bằng :
0
.8,0
α
Cos
r
s
t
=
Trong đó :
0
α
: là góc đặt quay tâm điểm tựa cố định của cố định của guốc
phanh. Chọn
0
0
30
=
α
Vậy :
( )

m
Cos
s 122,0
30
132,0.8,0
0
==
bah
+=
= 0,1056 + 0,1056
= 0,2112 ( m )
Thay tất cả số liệu đã phân tích và chọn vào công thức :
( )






−
−
+=
2
2
)
sin(
.sin.cos.
12
12
αα

αα
δµδ
t
r
s
A
Với
3,0=
µ
ta được :
( )
868,0
4
4
sin
.262,0sin.3,0262,0cos.
132,0
122,0
=+=
π
π
A
Và : B = 1
Vậy : lực ép ở cơ cấu phanh trước là :
( )
µ
µ
2
.
h

BAM
P
P
−
=

( )
( )
N3,2523
3,0.2112,0.2
1.3,0868,0.8,2251
=
−
=
Suy ra moment phanh do các guốc tạo ra cho tang trống của cầu trước :
2.

21
P
gg
M
BA
hP
MM =
−
==
µ
µ

2

8,2251
=

( )
mN.9,1125=
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 18
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
2) Moment phanh do cơ cấu phanh cầu sau sinh ra ;
Kiểu cơ cấu phanh ở cầu sau là kiểu trống guốc với hai guốc có cùng
chung cơ cấu ép là xy lanh kép.
Đây là loại cơ cấu phanh kiểu tang trốngđơn giản nhất, có tính đối xứng về
phương diện kết cấu qua mặt phẳng đối xứng thẳng đứng. Tuy nhiên moment
ma sát được tạo ra bởi các guốc sẽ có giá trị khác nhau do tính chất tách/siết
của các guốc đối với tang trống phụ thuộc chiều quay bánh xe.
Công thức xác định moment ma sát của hai guốc tác dụng lên tang
trống được xác định khác nhau như sau;
+/ Với guốc tự siết ( lực ép P
1
từ piston tạo ra moment quay là cùng chiều với
chiều quay tang trống )
11
11
1
.

BA
hP
M
g

µ
µ
−
=
+/ Với guốc tự tách ( lực ép P
2
từ piston tạo ra moment quay là ngược chiều
với chiều quay của tang trống )
22
22
2
.

BA
hP
M
g
µ
µ
+
=
Cơ cấu phanh trống guốc cầu sau của xe khách
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 19
N
1
N
2
a
b
fN

2
fN
1
e e
P
1
p
2
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
Vậy moment phanh do hai guốc tạo ra cho tang trống được xác định
bằng moment tổng như sau :
22
22
11
11
.

.

BA
hP
BA
hP
M
P
µ
µ
µ
µ

+
+
−
=
Nếu hai guốc phanh được gắn các má phanh hoàn toàn giống nhau về
phương diện kích thước cũng như kết cấu, và giả sử hai má phanh có quy
luật phân bố áp suất như nhau. Tức là A
1
= A
2
= A, và B
1
= B
2
= B thì moment
phanh do các guốc phanh của cơ cấu phanh tang trống cầu sau sinh ra được
xác định bằng :








+
+
−
=
BABA

hPM
P
.
1
.
1

µµ
µ
Hay :








−
=
222
.
2

BA
A
hPM
P
µ
µ

Từ đây ta có công thức tính lực ép yêu cầu đối với cơ cấu phanh kiểu trống
guốc ở cầu sau bằng :
( )
µ
µ
2

222
hA
BAM
P
P
−
=
Trong dó : A và B là đại lượng đặc trưng cho các thông số kết cấu và quy
luật phân bố áp suất trên má phanh của guốc phanh và được xác định như ở
trên.
Vậy ta có được lực ép của cơ cấu phanh ở cầu sau kiểu trống guốc là :
( )
3,0.212,0.868,0.2
1.3,0868,0.4,1380
222
−
=P

( )
N45,2081=
Suy ra moment phanh do các guốc phanh tạo ra cho tang trống ở cầu sau :
1.3,0868,0
3,0.2112,0.45,2081

.

1
−
=
−
=
BA
hP
M
g
µ
µ

).(175,232 mN=
1.3,0868,0
3,0.2112,0.45,2081
.

2
+
=
−
=
BA
hP
M
g
µ
µ

).(925,112 mN=
II – Tính toán xác định bề rộng má phanh :
Bề rộng má phanh sẽ xác định diện tích làm việc của má phánh ép lên
tang trống. Bề rộng má phanh tăng làm cho diện tích làm việc tăng, điều này
nói chung có lợi cho sự mài mòn của tấm ma sát vì diện tích làm việc tăng
đồng nghĩa với áp lực tác dụng lên một đơn vị diện tích giảm, dẫn đến mức
độ mài mòn giảm trong mỗi lần phanh ( mỗi lần phanh diễn ra là một lần qua
trình trượt giữa má phanh và tang trống diễn ra mãnh liệt, vừa làm mài mòn
má phanh, vừa sinh nhiệt lớn làm nung nống tang trống cũng như má phanh
và các chi tiết liên quan đến truyền nhiệt với chúng ). Tuy vậy bề rộng má
phanh không nên tăng lớn quá vì như vậy sẽ làm giảm tính đồng đều của áp
lực phân bố theo chiều rộng của má phanh, dẫn đến mòn má phanh không
đều và giảm hiệu quả phanh.
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 20
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
Khi các thông số khác đã được chọn và xác định theo moment yêu cầu
nêu trên thì bề rộng má phanh sẽ được xác định theo áp suất cho phép [ q ]
hình thành đối với má phanh trong quá trình phanh.
Với kiểu cơ cấu phanh tang trống, bề rộng má phanh b được xác định
theo moment phanh M
g
do mỗi guốc tạo ra cho tang trống như sau :
( )
αµ
ααµ


2

12
2
t
g
t
g
rq
M
rq
M
b =
−
=
Trong đó : r
t
là bán kính tang trống

α
là góc ôm má phanh
q Áp suất tác dụng lên má phanh






2
m
N
Với

[ ]






÷=
2
0,25,1
m
MN
q
Vậy chọn
[ ]






=
2
6
10.4,1
m
N
q
Suy ra bề rộng má phanh như sau :
+/ Với các guốc của cơ cấu phanh trước :

).(9,1125
1
mNM
g
=
( )
mb 1,0
.90.132,0.3,0.10.4,1
180.9,1125
26
==
π
+/ Với các guốc của cơ cấu phanh sau :
( )
mNM
g
.175,232
1
=
( )
mb 02,0
.90.132,0.3,0.10.4,1
180.175,232
26
==
π
Thống nhất chọn bề rộng má phanh của các cơ cấu phanh trước/sau đều
bằng nhau b = 0,1 ( m ) = 100 ( mm )
III – Tính toán kiểm tra các thông số liên quan khác của cơ cấu phanh :
1) Tính toán kiểm tra công trượt riêng :

Kích thước má phanh không chỉ xác định theo tiêu chí áp suất làm việc
phải nhỏ hơn hoặc bằng áp suất cho phép [ q ] nhằm đảm bảo tuổi thọ cho
má phanh, mà còn xác định theo tiêu chí công ma sát trượt riêng nhằm bảo
đảm cho má phanh làm việc trong thời gian lâu dài. Bởi vì với cùng áp suất
làm việc của má phanh trong quá trình phanh như nhau nhưng tốc độ khi xe
bắt đầu phanh càng lớn thì má phanh sẽ càng mau mòn.
Theo định nghĩa công ma sát trượt riêng chính là công ma sát trượt
của má phanh trong quá trình phanh tính trên một đơn vị diện tích làm việc
của má phanh. Giả sử công ma sát trượt L trong quá trình phanh sẽ thu toàn
bộ động năng của ô tô khi bắt đầu phanh với vận tốc v
1
cho đến khi ô tô dừng
hẳn ( v
2
= 0 )
Tức là :
( )
g
vGvvm
L
aa
.2
.
2
.
2
1
2
2
2

1
=
−
=
Trong đó : m
a
là khối lượng khi đầy tải của ô tô khi phanh ( kg )
G
a
là trọng lượng của ô tô ( N )
V
1
vận tốc của ô tô khi bắt đầu phanh ( m/s )
G là gia tốc trọng trường
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 21
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
Tổng diện tích làm việc của tất cả các má phanh có thể được xác định :
( )
4 2
12
αα
−=
Σ t
rbA

( )
180
.4.30120.132,0.1,0.2
π

−=

( )
2
166,0 m=
Suy ra công trượt riêng là :
ΣΣ
==
Ag
vG
A
L
L
a
r
2
.
2
1
Với : v
1
= 0,5.v
max
= 0,5.
3600
1000.150
= 20,833 ( m/s )
Suy ra :
( )
166,0.81,9.2

833,20.81,9.3300
2
=
r
L







=






=
22
3,44313993
m
KJ
m
J
So với điều kiện :
[ ]







÷=
2
154
m
MJ
L
r
Vậy :






=
2
3,4
m
MJ
L
r
là thỏa mãn.
2) Tính toán kiểm tra nhiệt độ hình thành ở cơ cấu phanh :
Trong quá trình phanh, động năng ô tô bị tiêu tán bởi công ma sát
trượt và biến thành nhiệt năng làm nung nóng má phanhvaf một phần truyền
ra môi trường không khí. Tuy nhiên, khi phanh ngặt trong thời gian ngắn nhiệt

sinh ra không kịp truyền ra môi trường không khí hoặc truyền ra không đáng
kể nên trong tính toán thiết kế, để an toàn về nhiệt, chúng ta có thể xem tang
trống nhận hết nhiệt năng này trong quá trình phanh.
Vậy ta có phương trình cân bằng nhiệt như sau :
( )
TCm
vvm
p
a
∆=
−

2
.
2
2
2
1
Trong đó ; m
p
là tổng khối lượng các tang trống
C là nhiệt dung riêng của vật liệu làm tang trống ( vì vật
liệu làm tang trống là thép nên C = 500 ( J/kg )
T∆
là độ tăng nhiệt độ của tang trống ( độ tăng nhiệt độ
của tang trống khi phanh với tốc độ của ô tô v
1
= 8,33 (m/s) cho đến khi dừng
hẳn ( v
2

= 0) không được vượt quá 15
0
. Khi phanh ngặt với tốc độ trung bình
bằng nửa tốc độ cực đại thì độ tăng nhiệt độ cũng không được vượt quá
125
0
.
+/ Tính kiểm tra độ tăng nhiệt độ khi phanh với vận tốc v = 8,33 ( m/s ). Suy ra
khối lượng tổng cộng của trống phanh phải đủ lớn để tăng nhiệt độ không
quá 10
0
khi phanh với vận tốc v = 8,33 (m/s)
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 22
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
TC
vm
m
a
p
∆
=
2
.
2
1

10.500.2
33,8.3300
2

=

( )
kg9,22=
+/ Tính kiểm tra độ tăng nhiệt độ khi phanh với vận tốc v = 0,5.v
max
. Suy ra
khối lượng tổng cộng của trống phanh phải đủ lớn để tăng nhiệt độ không
quá 100
0
khi phanh với vận tốc v = 20,833 (m/s)
TC
vm
m
a
p
∆
=
2
.
2
1

10.500.2
833,20.3300
2
=

( )
kg322,14=

Như vậy để đảm bảo điều kiện bền nhiệt, thì khối lượng của mỗi trống
phanh của xe khách phải bằng :
( )
kgm
t
6
4
9,22
==
Cùng với bài toán kiểm tra nhiệt, bài toán tính toán thiết kế bề dày
δ

tang trống có thể được suy ra từ công thức khối lượng trống phanh như sau :
( )
[ ]
( )
ttt
mbrr =+−+
ρδδπ

2
2
Trong đó : r
t
= 0,132 (m) là bán kính của tang trống
b = 0,1 (m) là bề rộng của má phanh
ρ là khối lượng riêng của vật liệu làm tang trống
Với thép thì
ρ
= 7800 ( kg/m

3
)
Với số liệu đã cho, bằng phương pháp tính gần đúng ta tìm được bề
dày
δ
của tang trống là :
( )
mm8≈
δ

SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 23
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
PHẦN VI
TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG PHANH THỦY LỰC
I – Hành trình dịch chuyển đầu piston xi lanh công tác của cơ cấu ép :
Trong truyền động phanh dầu, để tạo ra lực ép cho cơ cấu phanh
chúng ta thường dùng piston để truyền lực ép P lên guốc phanh.
Đối với kiểu cơ cấu phanh guốc thì hành trình dịch chuyển của piston
công tác X (mm) của cơ cấu ép được xác định :
( )( )
b
ba
X
m
++
=
δδ
0
Trong đó :

0
δ
là khe hở hướng kính trung bình giữa má phanh và trống
phanh. Theo kinh nghiệm
)(6,05,0
0
mm÷=
δ
, vậy chọn
0
δ
=0,5 (mm)
m
δ
Độ mòn hướng kính cho phép của má phanh và tang trống
Khi lượng mòn hướng kính đạt dến giá trị cho phép nằm trong khoảng
( )
mm2,10,1
÷
thì hành trình bàn đạp sẽ đạt giá trị cực đại cho phép
[ ]
bd
S
mà
tại đó cần phải điều chỉnh lại khe hở hướng kính trung bình
0
δ
.
Vậy ta chọn
)(0,1 mm

m
=
δ
Và a = b = 105,6 (mm)
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 24
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ  GVHD : TS. LÊ VĂN
TỤY
Suy ra :
( ) ( )
6,105
6,1056,105.15,0 ++
=X

( )
mm3=
II – Đường kính xi lanh chính và xi lanh công tác:
1) Đường kính xi lanh công tác :
Đường kính xi lanh công tác d
k
ở các cơ cấu phanh được xác định từ
lực ép yêu cầu tương ứng P
k
d
k
k
P
P
d
.
.4

π
=
Trong đó : P
k
là lực ép yêu cầu ở cơ cấu phanh thứ k
P
d
là áp suất làm việc của dầu phanh trong hệ thống
Với hệ thống phanh không có bơm dầu hổ trợ thì :
P
d
=






÷
2
105
m
MN
 Với cơ cấu phanh trước có lực ép P
1
= 2523,3 (N), và p
d
=8 (MN/m
2
) thì ta

có đường kính xi lanh công tác bằng
6
10.8.
3,2523.4
π
=
k
d

)(02,0 m=
 Với cơ cấu phanh sau có lực ép P
2
= 2081,45 (N), và p
d
=8 (MN/m
2
) thì ta
có đường kính xi lanh công tác bằng
6
10.8.
45,2081.4
π
=
k
d

)(0182,0 m=
2) Đường kính xi lanh chính :
Đường kính xi lanh chinh D
c

được xác định từ tỷ số truyền khuếch đại
thủy lực i
k
:
2








=
c
k
k
D
d
i
Trong đó : i
k
là tỷ số truyền khuếch đại thủy lực của xi lanh công tác thứ k
so với xi lanh chính. Trong thực tế kinh nghiệm đối với hệ thống phanh dầu
thì tỷ số khuếch đại thủy lực thường nằm trong khoảng
05,175,0 ÷=
k
i
. Vì vậy
trong tính toán thiết kế có thể tính đường kính xi lanh chính theo giá trị trung

bình gần đúng như sau:








+≈
05,175,0
2
max
2
min
2
1
kk
c
dd
D
Ở đây d
kmin
là giá trị nhỏ nhất của các đường kính xy lanh công tác.
d
kmax
là giá trị lớn nhât của các đường kính xi lanh công tác
Các số 0,75 và 1,05 là hệ số kinh nghiệm
Thế số với các giá trị đường kính xi lanh công tác đã tính ta có :









+≈
05,1
02,0
75,0
0182,0
2
2
1
c
D

)(019,0 m≈
SVTH : ĐỖ NHƯ Ý - Lớp : 07C4B Trang: 25